多机器人编队控制方法的研究--《沈阳理工大学》2009年硕士论文
多机器人编队控制方法的研究
【摘要】：
随着机器人技术的发展,多机器人协调技术成为一个重要方向,其中最基本的是多机器人编队,本文对多机器人编队控制方法进行了研究。
编队问题在很多领域中得到应用。本文首先重点阐述了多机器人编队优点,指出了编队控制中需要注意的问题,着重介绍了当前比较著名的几种编队控制方法。在多机器人编队控制中,系统体系结构的选择很重要,本文多机器人系统采用混合式群体体系结构,机器人个体体系结构采用基于行为的设计,为了提高输出行为的针对性,本文参考反应式控制结构和分层递阶式结构,具体设计了一种单机器人基于行为的层间信息融合结构,并根据多机器人系统的要求,设计了一种面向多机器人系统的基于行为的融合式机器人个体体系结构。
本文编队控制采用结合机器人运动控制的混合式方法:基于行为法。具体设计了奔向目标、保持队形、躲避障碍物和躲避机器人四种编队行为。其中保持队形行为采用基于l ? ?的leader-follower法并引入了队形的条件信息反馈机制。在躲避障碍物行为中,首先采用人工势场法与leader-follower法相结合;其次对传统的切线图法做了改进,设计了划分通行域法,并在困难环境中设计了队形变形和变换队形(由菱形队形变换成蛇形队形)两种避障方式。躲避机器人行为中,由leader发出整体指令,follower通过黑板获得全局信息。最后根据基于行为的层间信息融合结构,具体设计了一种多机器人编队行为融合机制。
本文最后采用VisualC++6.0和Matlab6.5联合编程验证所提方法的有效性,分别对单机器人运动规划、多机器人队形形成、多机器人队形保持与控制、多机器人有效避障进行了仿真实验和详细分析。为了使编队控制与具体任务相结合,本文采用有限状态机的概念设计了多机器人编队围捕静态目标的仿真实验。
【关键词】：
【学位授予单位】：沈阳理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TP242【目录】：
ABSTRACT7-11
第1章 绪论11-17
1.1 课题背景及意义11-12
1.2 多机器人系统国内外研究现状12-14
1.3 多机器人编队控制的研究内容14-15
1.3.1 系统体系结构14-15
1.3.2 机器人运动规划15
1.3.3 容错控制与稳定性研究15
1.4 编队控制研究的发展方向15-16
1.5 本文研究的主要内容16-17
第2章 多机器人编队控制方法17-27
2.1 引言17
2.2 多机器人编队的优点17-18
2.3 多机器人编队基本问题18-22
2.3.1 任务描述18-19
2.3.2 多机器人编队的基本队形19
2.3.3 多机器人编队中参考点的选取19-20
2.3.4 多机器人编队中的通讯20-21
2.3.5 编队控制中的性能评估21-22
2.4 多机器人编队控制方法22-25
2.4.1 产生式方法22
2.4.2 跟随领航者法22-23
2.4.3 基于行为法23-24
2.4.4 虚结构法24
2.4.5 其他方法24-25
2.5 多机器人编队控制框架25
2.6 本章小结25-27
第3章 多机器人系统体系结构研究27-37
3.1 引言27
3.2 多机器人群体体系结构27-28
3.2.1 集中式结构28
3.2.2 分布式结构28
3.2.3 分层式结构28
3.3 典型的机器人个体体系结构28-32
3.3.1 慎思式结构29
3.3.2 反应式结构29-30
3.3.3 分层递阶式体系结构30-32
3.3.4 混合式结构32
3.4 基于行为的层间信息融合结构32-36
3.4.1 单机器人层间信息融合结构32-34
3.4.2 面向多机器人系统的机器人体系结构34-36
3.5 本章小结36-37
第4章 基于行为的多机器人编队控制方法37-49
4.1 引言37
4.2 典型的机器人运动规划方法37-38
4.2.1 前向图搜索算法37-38
4.2.2 智能化算法38
4.2.3 采样法38
4.3 多机器人编队行为设计38-47
4.3.1 奔向目标行为38-39
4.3.2 保持队形行为39-42
4.3.3 躲避静态障碍物行为42-46
4.3.4 躲避机器人行为46-47
4.4 多机器人编队行为融合机制47
4.5 本章小结47-49
第5章 多机器人编队控制仿真实验与分析49-65
5.1 引言49
5.2 仿真环境49-50
5.2.1 软件环境49-50
5.2.2 硬件环境50
5.3 多机器人编队控制仿真实验及分析50-61
5.3.1 单机器人运动规划仿真50-51
5.3.2 多机器人队形形成仿真51-53
5.3.3 多机器人队形保持与控制仿真53-56
5.3.4 多机器人有效避障仿真56-61
5.4 多机器人编队围捕静态目标仿真61-64
5.5 本章小结64-65
参考文献67-71
攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果71-72
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京公网安备75号基于Multi-Agent的多机器人编队控制摘要；关键词：多智能体；多机器人；编队控制；协调控制；；Multi-robotFormationCont；Abstract:Theproblemofmul；Keywords:Multi-Mul；1.国内外机器人系统发展现状；自80年代末以来，基于多智能体系统理论研究多机器；目前，国内关于群体机器人系统的
基于Multi-Agent的多机器人编队控制 摘要：多移动机器人协调是当前机器人技术的一个重要发展方向。多移动机器人之间的协调与合作将大大提高机器人行为的智能化程度，完成由单个机器人难以完成的更加复杂的作业。多移动机器人协调技术的研究对提高机器人的智能化水平及加快机器人的实用化进程具有重要的理论研究意义和实用价值。本文结合多智能体技术对多机器人编队控制进行了研究，同时根据具体的多机器人系统，进行了仿真实验。验证了多智能体技术在机器人编队控制系统中的应用，完成了小规模的编队控制。
关键词：多智能体；多机器人；编队控制；协调控制；模糊控制
Multi-robot Formation Control Based on Multi - Agent
Abstract : The problem of multi-robot cooperation and coordination is central to mobile robotics. Cooperation and coordination will improve the intelligent performance of robots and can complete lots of impossible missions for single robot.The research on multi-robot cooperation and coordination is of great academic and applied significance. The multi-robot formation is developed combined with the multi-agent technology in this dissertation, and the simulation is done with the multi-robot system. The application of multi-agent is verified in the multi-robot formation control through a small system adopt the fomation control.
Key words: Multi-Multi-F C Fuzzy control
1. 国内外机器人系统发展现状
自80年代末以来，基于多智能体系统理论研究多机器人协作受到了普遍的关注，从军事领域到工业与民用领域，从星际探险到海底考察，从比赛到教学，都取得了不同程度的进步。近年来，在IEEE R&A,IROS等著名的国际机器人学术会议上，几乎每次会议都有多智能体协作机器人系统的专题。一些机器人学术刊物出版了有关多智能体机器人的研究专辑。一些研究项目，如ACTRESS,CEBOT,GOFER,SWARM等，已进行了多年[1]。
目前，国内关于群体机器人系统的研究刚刚起步，基本上还处于基础技术的研究阶段，这方面的研究成果报道比较少。中科院沈阳自动化所机器人开放研究实验室是国内研究多机器人技术较早也较全面的科研单位。
(1)CEBOT(Cellular Robotic System)
CEBOT是一种自重构机器人系统(Self-Reconfigurable Robotic System)，它的研究是受生物细胞结构的启发，将系统中众多的具有相同和不同功能的机器人视为细胞元，这些细胞元可以移动，寻找和组合。
根据任务或环境的变化，细胞元机器人可以自组织成***化机器人，多个***化机器人可以进一步自组织，形成更加复杂的机器人系统。细胞结构机器人系统强调是单元体的组合如何根据任务和环境的要求动态重构。因此，系统具有多变的构型，可以具有学习和适应的系统智能(Group Intelligence)，并具有分布式的体系结构[3]。
(2)ALLANCE/L-ALLANCE系统
ALLIANCE是由美国学者Parker提出的用于研究异质、中小规模、独立性强的、疏松配合关系的机器人协调的一种结构。通过传感器信息和精确的广播(Broadcast式通讯)来感知自身的行动效应和其他机器人的行动。每个机器人是基于行为控制的。L-ALLIANCE是该结构的扩展，通过再励学习来调整行为控制器的参数[4]。
(3)Cooperative Robotics实验系统
美国Oak Ridge国家实验室的Lynne E.Parker博士在多Agent协作、自主Agent体系结构、多Agent通讯等方面做了许多工作[11~17]。例如人机协作，移动机器人协作，多Agent协作，智能Agent体系等。他们研究的协作机器人是集成了感知、推理动作的智能系统，着重研究在环境未知且在任务执行过程中环境动态变化的情况下，机器人如何协作完成任务。
(4)Socially Mobile和The Nerd Herd实验系统
美国USC大学的学者如M.J.Mataric等在基于行为的多机器人协作方面做了许多工作。他们采用自下而上的路线，基于行为的方式研究分析、设计机器人群行为的表现，在多机器人学习、群体行为、协调与协作等方面展开工作[3] 。
(5)中科院沈阳自动化所机器人开放研究实验室
主要面向发展具有感知、思维和动作能力的先进机器人系统，研究机器人学基础理论方法、关键技术、机器人系统集成技术和机器人应用技术。我国机器人学领域著名科学家蒋新松院士曾任实验室主任。实验室现任主任为沈阳自动化研究所所长王越超研究员。
图1.1 CEBOT(Cellular Robotic System)
图1.2Cooperative Robotics实验系统的
CESAR Emperor
图1.3沈阳自动化所多机器人系统
2.多智能体系统的分类
作为智能计算实体，能自主完成一定任务。但是，实际中所有的系统都是分布式
的，个体的知识、能力都是有限的，面对一些复杂的问题，如具有分布式数据或知识，或要求分布式控制的系统，不得不采用多个Agent协作系统。通过适当的体系结构将个体组织起来，不仅能够弥补个体的不足，而且能使整个系统的能力超过任何单个个体的能力，这样的系统称为多智能体系统(Multi-Agent System，MAS) [1]。
多智能体系统的体系结构主要研究如何将多个单智能体组织为一个群体并使各个智能体有效地进行协调合作，从而产生总体解决问题的能力。多智能体系统是由大量具有环境观察、任务规划和操作功能的智能体组成。为了把这些智能体组织成一个复杂的系统，来有效的完成某些预定任务，需要一个合适的控制结构。多智能体系统的体系结构可从不同的角度来划分。
2.1 根据系统中智能体之间的相对关系来划分
按照系统中多智能体之间的相对关系，通常多智能体系统可以分为如下几种结构：
（1）完全型网络结构
通信对等和信息的局部化是该类型结构的主要特点。该结构体系要求各智能体均具有通信和控制功能模块，并且要保存系统内所有智能体成员的信息和知识，还要求保持所有智能体之间的通讯链路。对于解决复杂的问题、或结构复杂的系统来说，完全型网络结构体系的效率会大大降低，并呈现出一种无组织的状态[2]。
（2）层次型网络结构
在该类型系统结构中，智能体被分为不同的层次，在同一层上的智能体彼此不能够直接进行通信，而需要经过其上一层智能体来完成。上一层智能体负责其下一层智能体的决策和控制。该结构中智能体不需要保存系统内所有的智能体信息，只需要保存下一层智能体的相关信息和知识，该结构尽管在通信上不如完全网络型简略，但结构层次分明，管理方便[2]。
（3）联盟型网络结构
系统内的智能体按照某种方式（通常按照距离远近、智能体功能等）来划分为不同的智能体联盟。在各联盟内部都存在一个协助智能体，它负责不同联盟之间的通信。不同联盟之间处于对等的关系，类似于完全网络型各智能体之间的关系[2]。
图2.1完全型网络结构
图2.2 层次型网络结构
图2.3联盟型网络结构
2.2从多智能体协调系统的体系结构来划分
多智能体协调系统的体系结构是整个系统执行协调合作任务的基础，决定了系统的能力和局限性。多智能体协调系统的体系结构分为集中式(Centralized)、分散式(Decentralized)和分布式(Distributed)三种。协调(Coordination)是指智能体对自己的局部行为进行推理，并估计其他智能体的行为，以保证协作行为以连贯的方式进行的一个过程。
(1) 集中式(Centralized)控制结构
系统由一个智能体集中控制整个系统，它是一种规划与决策的自上而下Top-Down式的层次控制结构，其层的数量和复杂性决定了系统响应所需的时间和行为决策的质量。系统的协调性较好，但实时性、动态性较差，对环境变化响应能力差，集中式系统由一个核心智能体和多个与之在结构上分散的、独立的协作智能体构成。核心智能体负责任务的动态分配与资源的动态调度，协调各协作智能体间的竞争与合作。该类系统较易实现系统的管理、控制和调度。
(2)分散式(Decentralized)控制结构系统
各智能体具有高度智能自治能力，各智能体自行处理信息、自行规划与决策、自行执行自己的任务，与其它智能体相互通讯来协调各自行为而没有任何集中控制单元.这种结构有较好的容错能力和可扩展性，但对通讯要求较高(多边通信)，且多边协商效率较低（各有各的算法，思路不统一），无法保证全局目标的实现。
(3)分布式(Distributed)控制结构系统
其介于上述两者之间，是一种全局上各智能体等同的智能分布一分层式结构而局部集中的结构方式。这种结构方式是分散式的水平交互与集中式的垂直控制相结合的产物，其由彼此独立、完全平等、无逻辑上的主从关系的、能够自律的一组智能体构成。各智能体按预先规定的协议，根据系统的目标、状态与自身的状态、能力、资源和知识，利用通信网络相互间协商与谈判，确定各自的任务，协调各自的行为活动，实现资源、知识、信息和功能的共享，协作完成共同的任务以达到整体目标。在该类系统中，各智能体在结构和功能上彼此独立，都以同样的方式通过网络通信相互发生关系，具有良好的封装性，因此使系统具有很好的容错性、开放性和扩展性。既提高了协调效率，又不影响系统的实时性、动态性、容错性和扩展性[5]。
图2.4 集中式、分散式、分布式控制系统结构
3.多机器人控制系统模型
系统控制结构明确了系统中具有不同职能的个体相互间的控制关系。与MAS体系结构相同，多移动机器人系统的控制结构也分为集中和分散两种类型，其中分散式又可分为分层式和分布式。为了实现多移动机器人系统动态和灵活的控制，借鉴MAS体系结构的研究，这里设计了一种多移动机器人协调控制系统模型。
图3.1智能控制器结构
该系统控制结构的上层是由中央控制器、避障模块、多移动机器人路径规划、任务规划模块、人机界面和通讯模块组成。它的核心是中央控制器，它负责调用其它的智能体以及对其各个智能体进行协调控制。下层是具有一定智能的各个机器人组成。
中央控制器由四个系统（知识库系统、模型库系统、数据库系统及总控系统）构成。其中总控系统控制着其它三个系统的连接与调用。知识库系统从数据库系统中取得事实进行推理,从而决定从模型库中调用何种模型进行计算并确定模型中的一些参数。选定的模型从数据库中获得初始数据进行运算并将运算结果送回数据库。
4.多机器人系统中的信息交互
在目前的多机器人系统中，由于考虑到现场的复杂性与系统的灵活性，普遍采用无线通信来完成多机器人之间的数据交互。在无线通信领域存在有多种通讯方式，各种通讯方式有各自的特点，根据具体的通讯系统，采用不同的无线通讯手段。在我们试验系统中采用的是无线局域网 (WLAN)，无线局域网利用了无线多址信道和宽带调制技术来提供统一的物理层平台，并以此来支持计算机和相关设备之间的数据通信，并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。因此在多机器人协调控制中，无线局域网完全能满足通讯与可靠性的要求[2]。
4.1无线局域网络
无线局域网的设备通常有以下几种：无线网卡（终端）、无线接入点（Access Point接入端）、无线网桥（点对点传输设备）
图4.1 基于无线网桥的无线局域网设置
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如何寻找研究的“问题”？
　　一、何为问题
　　研究自问题出发，理论创新始自发问方式的变迁。那么接下来要追问，何为问题？许多没有思考过这一问题的人写了大量连其自身都不知为何物的文章，调查研究也不是一个收集材料就自动从无知变为有知的过程。没有预设的大多数经验处于习焉不察、听而不闻和熟视无睹的状态。
　　我们不会对熟悉发问，习惯阻碍了我们的发问能力。也就是说，缺少预设，经验材料将处于不察、不闻和不睹的状态。有人说研究不能从成本出发，这个大家都知道。那么研究要从现实出发？也有人说不对。还有人说，研究要从问题出发，也就是说要有问题意识。但什么是问题呢？我尝试给出一个简要的定义。所谓问题，就是预期与现实之间的反差以及由这个反差而引起的心理困惑。这是一个好像有点抽象的定义，但我觉得很重要。也可以说，研究是从困惑开始的。如果进一步推论的话，预期和实践的反差越大，那么困惑就越大，我们将困惑的一个比较极端的心理状态称为焦虑。所以正是困惑和焦虑，推动了我们的研究与调查。换句话说，阅读、调研和思考的动力来源于困惑和焦虑。因此，研究的目的有两个，第一，对于研究者本人来讲，要排除其内心的困惑和焦虑。这种焦虑的长期存在，会损害人们的积极性，所以要排除它。从这个意义上来讲，所有的科学研究都有或显性或隐性的心理功能。这种功能叫什么？叫治病；治什么病？心理疾病；什么心理疾病？焦虑和困惑。古人早已把这个问题讲的非常清楚，“古之学者为己，今之学者为人”。所谓为己而学，意思是说，学者最重要的目的是要解决自己的困惑，并用新的***指导自己的实践活动，这是研究的第一个目标。第二，当你的研究取得成果，有同类困惑的人，在听了你的报告或看了你的文章后，其困惑得以消解，心灵得以安顿。所以学术研究对他人也有益。
　　总之，学术研究有两个目标，第一个目标是为己的，这叫自利或自觉；第二个目标是为他人的，为那些和研究者具有同样困惑的人服务，这叫利他或觉他。自利利他，自觉觉人。从本质上来说，这是类似佛教的追求。所谓菩萨的定义就是自觉觉人，自利利人。已经达到佛的境界，就是彻底的觉悟。佛这个字本意就是觉悟的意思，佛就是觉悟，觉悟了就是佛。按照印度佛教的想法，觉悟了之后就可以脱离生死轮回的罪恶之世。这个学说传到中国来以后，中国人对它进行了修正，觉悟了以后不能到世外去，还要留在人间去启发那些尚未觉悟的人。所以说，研究具有非常重要的功能。
　　一切研究从问题出发。人类所有的实践活动都是指向未来的，都有一个对未来的预期，也正是这个预期推动了我们的行为。我们生活在一个极其复杂的世界，每时每刻都会引起新的困惑。我们对世界原来的认识和变化了的世界会形成反差，这些反差是一切焦虑的根源。有人说，我们从未有过困惑，天天活的很好，沾上枕头就入睡。唯一的焦虑就是谈了一个男/女朋友，那个人不跟我谈了，有点焦虑。除此之外毫无焦虑。或者说考试成绩不好，被老师批评的时候有点焦虑，别的都没有。你们最大的焦虑和困惑是什么？如果都没有焦虑了，我这篇文章就没有继续下去的意义了。处在一个快速转型的时代，如果一个人没有感知到任何的焦虑，我觉得这本身就是有问题的。
　　二、问题的分类
　　下面要谈问题的分类。上面已经说了，问题是预期和现实之间的反差，那么都有什么样的反差呢？进而言之，问题有哪几类？
　　（一）理论预期和现实之间的反差引起的问题
　　改革开放以来，西方的学术主流，包括国内自由主义学派的一些学者，尤其经济学领域，对中国向市场经济的转轨有一个普遍的预期。他们认为，伴随着经济的转轨，中国的政治体制也会发生变动。也就是说市场经济必然会引起利益分化和价值观多元化，而能够驾驭多元利益的政体形式只有一种，那就是西方式的民主政体。这个政体可以用三个制度来表达，一是选举制，二是政党制，这里指的多党制，三是议会制。按照这个理论预期，他们得到了如下的结论：如果坚持一党执政，而不向多党制转轨，那么，它首先会延缓经济的发展，其次会引发社会的动荡，最后会以政权崩溃的形式反映出来。改革开放至今已经三十五年了，我们党政权是稳定的，经济持续高速增长，这在世界历史上是没有过的。二战以后，经济高速增长的国家和地区是有的。比如说最引人注目的就是日本的战后经济高速增长。从1955年到1973年的十八年间，日本持续以两位数的速度增长了十八年。被称为战后的奇迹。新加坡、韩国和台湾地区也以接近10%的年增长率持续发展了二十多年。但从1973年到1990年，日本的经济进入中速增长期（GDP增速为百分之五到六）。前日本驻华大使丹羽宇一郎，在几年前写过一篇文章，他说按照日本的经验，中国经济在经历了一个长时段的高速增长后也会进入中速增长期。这是他的判断。无论如何，一个巨大的经济体持续高速增长三十五年在人类历史上是从来没有过的。三十五年过去了，我们再来看西方主流经济学家和媒体在上个世纪八十年代的预测。显而易见，他们错了。这个经验事实与原来的理论预期相矛盾，有重大的反差，这就是问题。问题出现以后，研究者就必须寻找解释。西方的主流经济学理论无法预测像中国这样一个巨大经济体的运转规律。必须回答原有的理论出了什么问题，并在此基础上进行理论创新。这是我举的第一个例子。
　　根据这一理论，美籍华裔学者章家敦在2001年写了一本书，名叫《中国即将崩溃》。他认为“中国四大国有银行的坏账已经高到不能维持的地步”，断言“中国现行的政治和经济制度最多只能维持五年”。结果却是，我们安然度过了2008年的全球金融危机和欧洲主权债务危机，中国经济在全球低迷的情况下依然保持比较稳定的增长。2008年以后，欧美国家经济发展低迷，尤其是欧洲的失业率非常高，西班牙的失业率更是出奇的高。章家墩的预测也成了笑柄，他参加国际会议时，就有人问他，中国什么时候崩溃啊？他无言以对。举这个例子是为了说明理论预期和现实之间出现了反差的时候，我们就要修改理论，称之为理论创新。
　　再举一个例子。大家知道，改革开放以前，我们对社会主义经济的理解一共有三条，第一是公有制，第二是计划经济，第三是按劳取酬。当时认为，公有制的实现形式只有计划经济，这是公有制的生产方式。那么生产出来的财富按照什么原则分配呢？只能按劳分配。马克思也曾经讲过，在社会主义第一阶段，实行公有制，消灭了阶级，所有人都成为劳动者。但每个劳动者提供的劳动的质量和数量有差别，所以每个劳动者实际得到的报酬也有差别。在第一个阶段，这是不可避免的。到了第二个阶段，生产力高度发达，社会财富大量涌流，那个时候就可以实行按需分配了。这可能吗？
　　改革开放之初，***判定，原来的公有制加计划经济的道路已经无法继续走下去。所以***对社会主义进行了二次定义。从1978年末的十一届三中全会到1992年的中国***第十四次代表大会，十几年的时间，我们在那里来回穿梭。***南巡讲话对什么叫社会主义，以及如何建设社会主义重新做了界定。十四大的理论突破是：社会主义可以和市场经济相结合，计划是可以取消的，所以提出了社会主义市场经济的理论。这话是什么意思呢？看看现在市场上运行的企业，主要是什么企业？将来同学们毕业了去谋生，只有三类企业可选，一类是私人企业，就是私人资本；一类是外资；一类是国有资本。集体资本已经非常少了。在你们眼里，这个岗位是由国有资本提供的、外资提供的还是民营资本提供的，其间有无差别？你们最关心的就是这个职业的稳定与否、报酬高低以及未来的升迁空间吧？到底报酬高重要还是稳定重要？现在看来还是以稳定为第一诉求，每年的***考试都是千军万马过独木桥。其次是工资要高，再次是有一个向上升迁的发展空间。因为我爱国我就到国资那里去，有没有这个情况？说我要壮大民营企业所以要到民营企业里面去，有没有这个动机？这些问题我觉得你们该好好地思考。
　　***在推动改革开放之前是有其理论预设的。在他看来，我们搞社会主义市场经济，在市场上运行的企业主要是集体企业和国有企业，同时，要引入一部分外资来弥补我们的资本、技术和管理上的不足。对于是否允许民营企业大规模的存在，在20世纪80年代就有争论。资本家听上去比较难听，政治上有敌视的意思，我们就给他起了一个比较好听的名字叫民营企业家。我们以集体企业和国有企业为主，有一小部分外资和一小部分个体户和民营资本。大量的劳动者都在集体企业和国有企业工作，实行的是按劳取酬。绝大部分劳动者都以按劳取酬为主的，那么贫富就不会分化。概括来说，公有制为主体，按劳取酬为主体，共同富裕是目标，这符合我们原来预期的社会主义价值。
　　实际情况怎么样呢？市场经济发展起来以后，我们逐渐发现集体企业和国有企业的所有制形式和市场不能么兼容。1996年集体企业进行股份制改造，后来变成私有制。和1999年国有企业“抓大放小”，三千多万职工下岗。2001年，我们加入了WTO，外资大规模进入国内。早在20世纪80年代，港资大规模进来；90年代，台资又大规模进来。这些资本进来以后，当然也提供了就业岗位。所以20世纪90年代晚期下岗的原国有企业、集体企业职工，多数人重新找到了就业机会。但是，新的工作岗位已经不是国有或集体企业了。比如说上海，在短短几年内有40多万纺织女工和20多万钢铁工人下岗。对于下岗时年龄在45岁以上的纺织女工，就给她们提供养老保险，以解决其吃饭问题。比较困难的是一些没被纳入社会保险系列的大龄下岗人员。因此，上海专门有一个“4050工程”，这是一个社会工程，专门来解决下岗再就业问题。很多小区的门卫，包括学校里门卫，这些群体都有此类经历。
　　社会主义市场经济的建立和完善是当代中国最大的问题。由于发现按劳分配的不妥，党的十六大报告指出，“理顺分配关系，事关广大群众的切身利益和积极性的发挥”。劳动仅仅是参与社会财富分配的要素之一，其他要素参与分配，也都是合理的。而十八届三中全会进一步明确了诸要素都参与分配，诸要素是什么意思呢？每一种参与分配的要素都对应着特定的阶层。劳动（这里主要指的是体力劳动）作为要素参与分配，拿到工资，称为工人阶层，其中包括农民工。知识、技术和管理作为要素参与分配，其分配总额比劳动要素要高，称之为中产阶级。资本作为要素参与分配，拿到利润，是最富有的民营企业家阶层。这样就构成了中国社会的三大阶层：富裕阶层、中产阶层和劳动人民。在计划经济时期，只有一种要素参与分配，那就是劳动，土地和资本作为要素都不参与分配。因为它们要么是国家的，要么是集体的。知识、技术和管理等要素，也参与分配，大学毕业生比普通劳动者稍微拿多点。所以那个时期的分配是很扁平的，贫富不会发生分化。当诸要素都参与分配时，不同要素的市场定价是不一样的。相对而言，劳动这个要素不稀缺。而管理尤其是对大型公司的管理这个要素极其稀缺，所以这些人获取的报酬特别高。土地是一种特殊的生产要素。根据我们现有的制度安排，在农村，土地是按照社会主义平等原则均分的，所以农村居民的贫富分化并不发生在土地上，而在土地之外的工商业中。
　　在经济全球化的情况下，解决贫富分化对所有国家来说都非常艰难。奥巴马也说，美国的贫富分化已经太厉害了，这样下去社会矛盾要积累的。近些年来，美国财富的增加都集中在上层。以前美国对全世界最大的吸引力就在于一句话，“只要努力就能成为中产阶级”，这个观念在美国已经逐渐消失了。在贫富分化的社会中，要维持社会稳定，不能简单依靠劫富济贫。法国总统奥朗德上台不久就宣布对富人多征税，个人所得税的最高税率，即年收入超过100万欧元以上的部分，要按照75%来征税，结果引起强烈的社会反弹。
　　总而言之，理论和实践的差异引起我们的思考。现在看来，我们对社会主义市场经济的一些理论预期落空了。那么，如何解决贫富分化？这就需要我们思考，思考从这里出发。
　　（二）政策与实践的反差引发的问题
　　政策与实践的反差引发的问题对中国尤其重要，因为中国官方制定的政策对整个社会经济的分配，对人们生活的影响，比其他国家要大。中国***是执政党，通过政策来影响人们的生产和生活行为。社会科学研究者要对党和国家历年的政策有个清晰的认识，对官方制定和颁布实施的法律和政策要有高度的敏感性。所有的政策都有预期，如果没有实现它的预期目标，它一定在某个环节错了或出了问题。有了这些关怀再去研究社会问题：是否有某一行为发生，在哪一层面展开，现实是否和法律法规出现了冲突，如何加以调适？这里我也举例说明。
　　当代中国最大的战略预期是中华民族的伟大复兴、中国梦和“两个百年”，这也是我们最大的战略武器。也就是说到2020年要实现全面小康，本世纪中叶要达到中等发达国家水平。对于何为全面小康，我们有一系列的指标。其中有一个指标就是农民人均纯收入。2008年，全国农民的人均纯收入大概是4600元，若要实现2020年翻一番，除去物价上涨因素，人均纯收入就接近一万元了。我们知道，农民的收入来源主要有四大块，一是农业收入，二是打工收入，三是财产性收入，四是转移支付收入。增收，如何增收？翻番，如何翻番？由于我们的承包制农户们只拥有小块土地，所以收入相对较少，提高的空间有限。打工收入能不能翻一番？2008年的时候，农民工的月平均工资还只有1000多，这几年增长很快，现在大概有2000左右。不过还是离2020年的目标相差很远，况且我国的农民工有2.6亿之多，国家想出台政策提高农民的打工收入还是不太现实。作为一个劳动者，他的工资是由市场本身根据供求关系来决定的。2003年以后，中国的企业规模扩大了，对于中青年农村劳动力的需求也跟着变大，就业相对稳定，供大于求的局面结束，反而出现民工荒的局面，打工者的工资随之上涨。与此同时，我们却出现了高校毕业生就业难的问题。现在每年有近700万接受过高等教育的人进入就业市场，1999年的时候只有100多万人，涨势迅猛。一方面是供给不断地增加，另一方面需求却并没有增加那么多，所以本科毕业生的工资就下滑了。
　　对于如何增加农民财产性收入，这次三中全会专门给出了指导意见。2007年出台的《物权法》规定农民的住房不准抵押和***，这意味着房子不能成为财产。这次出台新的规定，农民的住房可以抵押、出租或转让。转让意味着什么？转让是不是等于***？是否存在不发生***的转让？其实，除了继承以外的其他转让都是***。按照我们的政策预设，允许农民的房子***，那他们可以拿到一笔钱去进城，实现其城镇化。但以后怎么办？这也是一个很难解决的问题。如果进城的农民没有纳入城市社会保障体系，农村的宅基地和耕地就不能实行私有，农民的房子也不能完全私有化，这是不是太限制农民的自由了？表面看来，的确如此。但实际上更多的是保护农民。除了一些城乡结合部，远郊、山区、丘陵地带的房子并不值钱。简单说来，要关注政策给出的承诺是否得以兑现，如果没有，原因何在，政策规划本身出了问题还是执行者出了问题，要对之加以研究。在此基础上对如何进一步完善政策给出建议。
　　思维着的头脑要为民族思考，为中华民族的伟大复兴做好精神上的准备。研究生是从事研究的，要有一定的研究方向。许多研究生却不知道研究为何物，没有对问题的焦虑意识。如果说年轻一代中不能出现一些有思考能力的人，这个民族怎么办？总要有一些脑袋不仅仅只为一己之利弊得失思考，要高瞻远瞩，仰望星空，关怀社会。我们要培养这样的人。有些人可能会说自己难得糊涂一下，问题是你清醒过吗？人无远虑，必有近忧。近忧是小的、局部的，远虑则是登高望远，山河历历，胸怀天下。国家需要这样的人来读研究生、博士生，来充实我们的师资队伍和研究队伍。唯此，我们的民族才有希望，才能生机勃勃。
　　（三）在同类事物的比较中形成的问题意识
　　由于原有的经验和新近遇到的情况不一致，因而需要在同类事物的比较中形成问题意识。这其实是人类学的一个重要方法，谓之“他者眼光”。早期西方发达国家的学者去原始部落地区进行调查，会在自己的思想观念里产生巨大的反差。如今，虽然我们在自己国家进行调查，还是要运用“他者的眼光”这一方法。在此，还是通过举例加以说明。
　　我当年在河南调研期间碰到许多这样的场景。在开封包公祠，通过《开封府题名记》了解到，从建隆元年到崇宁四年这145年间，担任过开封府尹的有183人之多，平均任期不足10个月。包公是第93任，任期是16个月，从皇佑二年到次年六月。所以说，包公的任期其实很短。据1992年出版的《开封县志》，清朝264年间，历任开封知县共计143名，平均任期1.85年，且所有知县皆非开封县人。自秦汉以后，科层***代世卿世禄制，故官员皆有任期。宋代地方官通常三年一任，但从开封府尹的情况来看，满任的几乎没有。此外，宋代广泛采用回避制，官员通常不得在本地任职。
　　解放后，从20世纪50年代到90年代，我们的地方官员也是每三年一任，但平均任期不足两年，也很短。从1948年10月到1991年9月的43年间，历任开封县委书记共20名，平均任期2.15年。我1996年调研过的河南杞县，在四年内换了四任县委书记，五任县长。任期之短，转任之快，着实令人吃惊。自党的十七大以来，省市县地方官员的任期为5年，可以连任，但真正任满且实现连任的几乎没有。虽然前者为传统社会，后者为现代社会主义社会，但地方主要官员的平均任期和回避制则有明显的继承关系。短任期制和回避制或有利于维护中央的权力集中，但会给地方发展社会主义市场经济带来哪些影响，值得政治学、行政管理学等学科好好研究。
　　为什么地方官员任期如此之短，这里不讲我的研究结果了。只谈怎么发现问题，引导你们学习如何进行研究。如果你逮住这个问题，深入下去，通过历史比较和区域比较的方法，就会得到许多结论，这种研究就非常有价值。
　　再举一例。截止到2012年底，全国有近4万个乡镇。这些乡镇是同一类型的事物，那么怎么来研究乡镇的管理体制呢？在全国不同的乡镇调研以后，我发现各地有差异。根据人口流动情况，可以把全国的乡镇大体分成三类加以研究，劳动力大规模导出的地方、劳动力大规模导入的地方和人口流动相对均衡的地方。对这三类乡镇的管理，能一样吗？所以说学行政管理的人就必须要研究这个问题。在沿海一带，有的乡镇，在没有人口导入的情况下，户籍人口一般多在2-3万人。在大规模人口流入之后，仅外来人口就有20、30万人。去年我到湖州市去开会，顺便到它下辖的一个镇进行简单调研，这个镇本地户籍人口是只有3万多，外来人口却有20几万人。这个镇成为了一个全国童装业的中心，全国童装市场三分之一的货由它供给的。这个镇的管理方式和那些纯农业的乡镇肯定会不同，不可能一样。这个问题被发现了以后，深入研究下去，这些研究成果就非常有意义。这是我举的第二个例子。
　　还有第三个例子。我们在农村调研的过程中，发现不同地方的农民对土地家庭承包制的理解不同，执行也有区别。去年，我带学生到湖南的衡阳县和冷水江市去调研，就问村里的土地是不是要每隔几年调整一次。有的村说，我们每隔五年调整一次，我问为什么，回答说婚丧嫁娶、死亡、出生等发生以后，村里的人口和土地的配置要互相协调。在另外一个村，说他们自1998年定下来后就不再调整了。土地家庭承包责任制的实施，30年不变，或者说长久不变。有人又加了一句，生不增死不减。这样一来不就有差异了吗？接下来，这个差异会引导我们去研究，去追问为什么会出现这样的差异。进而去关注中央的政策往哪个方向引导？为什么往那里引导？有何负面的效应？对我们发展现代农业，形成适度规模、连片经营的经营模式有何影响？对这些正在发生着的变化，对这些新情况、新问题、真问题，必须加以研究和调查。
　　三、调查研究
　　问题提出来以后，如何展开我们的研究呢？研究一个课题，第一要从问题出发，进而设置课题。第二是课题设置以后，明确调研方向。第三是要选取一个进行调研的田野地点。至于到什么地方去调查，取决于哪个点更能够满足我们的要求。选点完了以后还要入场，而后开始调研。我建议同学们在对一个地方调研前要做好知识储备的工作。身为一个研究者，要增加人生的阅历，能够和各个阶层的人接触和交流，这也是能够“入场”并得到他人信任的一个先决条件。有些博士生在调研过程中问的一些问题简直令我难以置信。在乡村调查时，不能说过于书生气的话。我记得有个高校设计了一个问卷，叫我来修改。其中有个问题是问你们村里的领袖人物是谁？这样的问题本身就有问题。因为在农民的观念里，领袖指的就是像***那样的领袖呀。所谓村里的领袖，实际就是村里面的能人。用学术化的语言来表达就是村庄精英。在湖南、湖北一带，它有一个词，叫做大社员。你问农民村里的大社员是谁？人家就会告诉你某某人。
　　所以我觉得，调研者要有常识。水稻和小麦的亩产大概是多少，一年几熟，这些你都要知道，甚至说要能根据田里作物的长势情况判断出今年的收成大概会怎样。农民的居住情况怎么样，是什么样的建筑结构，是框架结构还是其他类型，这样的房子大概造价是多少，都要有所了解。对于农民的外出务工情况、饲养业的情况，也要有所认识。这些都属于最为基本的常识，然后通过调研来扩大常识。如果你在调研过程中几个问题都问错了，对方就没有接受你访谈的兴趣了。所以调研是一种双向交流，在交流的过程中，如果你能给对方一定的启示，人家就对你特别欢迎。这里讲的是日常调研。最后是资料收集回来以后进行分类总结。围绕你的中心问题，形成你的调研报告。（作者：曹锦清）
■来源：中国经济学教育科研网
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