关键词：图像识别；投影熵；混合高斯模型；最大期望算法；判别分析
0引言
图像识别以研究图像的描述和分类为主要内容，其关键环节是特征提取。特征提取的好坏将直接影响到目标识别系统的准确性，选取合适的特征可以降低识别系统的难度[1]。在图像识别中，常见的特征包括灰度特征、纹理特征、边缘特征、形态学特征和不变矩特征等。
投影熵特征是将图像的投影特征与图像熵相结合而得到的一种图像特征[2-4]。文献[2]首次提出了“投影熵”的概念，并讨论了一种基于局部投影熵的图像匹配算法，该算法具有较高的匹配精度和较好的抗几何失真特性；文献[3]将投影熵与Hausdorff距离相结合作为粗匹配准则，用于确定在基准图与实时图进行N层Contourlet分解后得到的低频子图像中，图像的最佳匹配位置；文献[4]将局部投影熵与细分小波相结合用于图像匹配；文献[5-6]将局部投影熵用于人脸识别，两篇文献所讨论算法的识别效果均具有较好的鲁棒性；文献[7]对图像投影特征进行了扩展，在原有的行投影和列投影的基础上，又提出了主对角线投影和次对角线投影的概念。
本文提出一种基于投影熵的图像识别算法，首先分析了原始定义下投影熵特征的不足，对投影熵的定义进行了改进；在进行图像识别时使用图像的局部投影熵特征，利用最大期望（ExpectationMaximization，EM）算法建立训练集图像特征的混合高斯概率分布模型，对于给出的目标图像，求取图像相应特征，利用距离判别法来确定目标图像的类别。
1投影熵
1.1投影熵原始定义
投影变换是一种常见的线性变换，对于大小为M×N的图像，设其灰度函数为f（x，y），则图像的行投影与列投影分别为：
1.2投影熵特点分析
投影熵特征充分利用了投影变换的降维特性，同时也很好地继承了图像熵对图像几何失真不敏感的优点，并且具有一定程度的抗噪性和较快的运算速度[2-4]。
在具有这些优点的同时，投影熵还存在以下的一些问题：
1）投影变换在降低特征维数的同时，也丢失了一些图像中的信息，因此投影熵特征对于图像信息的提取是不够充分的；
1.3扩展规范化投影熵
对原始的投影熵定义的改进包括“扩展”和“规范化”两个部分。“扩展”是指在原始定义的基础上加入主次对角线两个方向的投影熵；“规范化”是指在进行投影熵计算之前，先对图像进行一定的规范化处理。下面对这两部分给出具体说明。
1.3.1投影方向的扩展
为了更加充分地提取图像中的信息，提出主对角线投影熵和次对角线投影熵的概念。对于大小为N×N的图像，主、次对角线投影分别定义为
1.3.2图像的规范化
对图像的规范化包括以下三个步骤：
1）去除图像边缘上的背景，使图像中物体的边缘与图像的边缘相切；
2）使图像的行数和列数相等。若M>N，在原图像右端补充M×（M-N）的像素空间，像素值全部为1；若M
3）规范图像大小，给定一个基准尺寸L×L，通过缩放变换将图像大小变为设定的基准尺寸。
在计算投影熵特征之前，对图像按照上述步骤进行预处理规范化，具有如下优点：
1）保证了任意图像均可按照式（6）、（7）给出定义计算图像对角线方向上的投影（该式仅给出了在图像的行数和列数相等的前提下两个对角线方向的投影的定义）；
2）对图像进行这样的预处理后，再计算得到的投影熵特征中，包含了图像长宽比的信息；
3）基准尺寸的设定避免了投影熵特征对于图像的尺寸放缩不具有不变性这一问题。
2混合高斯建模
对训练集内的图像计算投影熵特征，可得到投影熵特征集合E={ek|k=1，2，…，n，ek∈Rn}。这里利用混合高斯模型来描述集合E内投影熵特征的概率分布。
对于由l个高斯函数组成的混合高斯模型，设其第i项的权重系数为ωi，均值向量为μi，协方差矩阵为Σi，混合高斯模型的一般形式为
3距离判别法
对于目标图像，计算得到投影熵特征xT后，根据由训练集得到的不同类别图像投影熵特征的高斯混合模型，采用距离判别法判断该图像的类别。
定义样本x到式（11）给出的混合高斯模型的Mahalanobis距离为该样本到每一个高斯分布Mahalanobis距离的加权和
4基于投影熵的图像识别算法
图像的投影熵特征主要反映的是图像的总体信息，对于图像的细节信息表现得并不充分，而在进行图像识别时，细节信息能够更好地区分不同的物体。因此在进行图像识别时，首先将规范化预处理后的图像等分为S×S个子块，然后对每一部分子图像求取式（10）所定义的投影熵特征，并将各个子图像的投影熵特征顺序排列而得到的S×S×4维向量作为识别特征，称这一向量为图像的局部投影熵特征。与投影熵相比，局部投影熵能够更好地反映图像的细节信息。
图2给出了本文算法的基本结构。图像识别算法包括训练集图像特征的分布模型的建立和目标图像的识别两部分。
1）训练集建特征模。
①选择合适的基准尺寸，对训练集中的图像进行规范化处理；
②计算规范化图像的局部投影熵向量，得到各个类别图像的特征向量集合；
③利用EM算法得到各个类别的投影熵特征概率分布的混合高斯模型。
2）目标图像识别。
①使用与训练集建模相同的基准尺寸，对目标图像进行规范化处理；
②计算目标图像的局部投影熵特征；
③计算目标图像特征向量到备选物体的混合高斯模型的Mahalanobis距离；
④根据距离判别法原理，得到目标图像所属类别。
5仿真实验与结果分析
仿真实验使用哥伦比亚大学计算机视觉数据库（ComputerVisionLaboratoryDatabases）中的图像对本文提出的算法进行实验验证。该数据库中包含多组图像数据，每组为某个物体绕其一周观察的图像，每旋转5°一张，共72张。图3给出列出实验中所用到不同物体的图像。
5.1算法对比实验
在实验中，对于每个物体，将每间隔30°选取一张图像而得到的12张图像作为训练集。每次实验将每组的72张图像依次进行识别，统计识别结果正确的次数，得到算法的识别率。实验时，首先利用各个物体训练集中的图像局部投影熵特征，建立不同物体特征向量的混合高斯概率分布模型，然后对不同物体分别用本文算法和文献[15]中的算法进行图像识别，得到算法对各个物体的识别率，实验采用MatlabR2011b编程实现。表1给出了实验结果。
从实验结果可以看出，本文的识别算法具有较好的识别性能，从总体效果上，识别效果优于文献[15]中基于不变矩的识别算法。
与原始的投影熵定义相比，本文所使用的扩张规范化投影熵的运算量有所增加，因此，在实验中，从运算时间来看，本文算法并不具有优势。然而，从投影熵的定义可以看出，行、列以及主、次对角线四个方向的投影熵相互独立，同时，在计算局部投影熵时，各个子图像之间也是相互独立的，因此，本文算法所使用的局部投影熵特征具有良好的并行运算特性。在实际工程中，采用多通道并行处理器结构的硬件体系（例如采用FPGA内嵌处理器结构）实现本文算法，可以有效地缩短识别算法的运行时间，更好地体现本文算法的优势。
5.2算法参数选择
使用本文算法进行训练集特征分布建模时，需要对混合高斯模型中高斯函数的个数l进行设定。l的选择对训练集特征分布的描述和最后的识别率有直接的影响，l过小有可能对训练集特征的分布信息反映得不够充分，l过大则会引入一些不必要的干扰信息。设训练集中样本个数为n，令
C=l/n（17）
实验中发现，当C>0.2时，算法的识别效果会有明显的下降。图4给出在一次实验中算法识别率随C的变化曲线。在使用本文算法时，建议训练集中的样本个数n>10，l在[0.06n，0.17n]范围内选取。
6结语
本文提出一种基于投影熵特征的图像识别算法。首先，针对原始定义下投影熵特征的不足，从“扩展”和“规范化”两个方面给出了改进的投影熵特征的定义，将图像的局部投影熵特征向量用于图像识别；在进行图像识别时，求取由训练集图像的局部投影熵特征得到的混合高斯模型和目标图像局部投影熵特征的Mahalanobis距离，根据距离判别法原理得到目标图像所属类别。实验表明：1）与传统的基于不变矩的识别算法相比，本文算法具有更好的识别效果；2）使用本文算法时候应保证训练集样本数目n>10，混合高斯模型中高斯函数的个数应在[0.06n，0.17n]；3）本文算法具有良好的并行运算特性，采用多通道并行处理器结构的硬件体系来更好地体现出该算法的优势。
参考文献：
[1]余瑞星，孟立勋.一种新的ICM模型参数设置方法[J].西北工业大学学报，2012，30（2）：201-205.
[2]刘雅轩，苏秀琴，王萍.一种基于局部投影熵的图像匹配新算法[J].光子学报，2004，33（1）：105-108.
[3]王红梅，李言俊，张科.一种基于Contourlet变换的图像匹配算法[J].宇航学报，2008，29（5）：1643-1647.
[4]GUOXJ，WANGW.Imagematchingalgorithmbasedonsubdivisionwaveletandlocalprojectionentropy[C]//ProceedingsoftheWorldCongressonIntelligentControlandAutomation.Piscataway：IEEE，2006：10380-10383.
关键词企业招聘；胜任特征模型；企业文化；心理契约
中图分类号F241.32文献标识码A文章编号1006－5024(2009)05－0078－03
作者简介王培君，河海大学商学院博士生，江苏教育学院副院长、副教授，研究方向为人力资源开发、大学生思想政治教育。(江苏南京210013)
在现代企业人力资源管理中，企业文化理念、胜任特征模型和心理契约是人才招聘过程中需要特别关注的问题。企业招聘要在组织文化的整体框架之下进行总体设计，并建立基于胜任特征模型的招聘流程，以与应聘者建立起稳固的心理契约。企业文化框架解决的是应聘者个体与企业群体之间的适应性。胜任特征模型可以解决应聘者个体和企业岗位之间的系统匹配性，建立心理契约是尝试在企业和应聘者之间建立一种长期稳定的关系。
一、企业文化框架――最基本的招聘理念
企业是人的企业，企业员工在共同完成经营目标的过程中，逐渐形成了一定的行为模式和共有价值观，这就是企业文化。企业文化和制度约束共同维系了企业的日常运营，高度认同企业文化的员工具有良好的忠诚度和工作热情，而与企业价值观相去甚远的员工则很难对其进行组织化。所以，从企业文化视角看，企业应致力于寻找、录用那些认同企业文化、与企业价值观吻合的人力资源。
1、企业文化与招聘的交互效应。俗话说“不是一家人不进一家门”，古人云“上下同欲者胜”。事实也证明，所聘人员的思想品德和文化底蕴、文化认同一定程度上比其所具有的知识、技能更重要，与企业有着相同理念、相同价值观的员工更容易理解企业使命，更愿意为实现企业目标而努力工作。只有员工接受并融入到企业文化中，才能“上下同欲”。Nordstrom公司联合主席BruceNordstrom曾说过：我们可以雇用友善的人，然后教给他们如何卖东西。但是，我们不可能雇用销售人员，然后教他们如何友善对人。招聘过程中很重要的一点，就是要选择那些与企业文化和价值观一致的应聘者。
作为人力资源管理基本职能之一的人才招聘活动，在由企业招聘人员组织实施时，企业文化烙印会潜在地影响其招聘行为。除此之外，企业文化对招聘的影响还体现为过滤和指导的功能。面对众多应聘者，应用企业文化标准来筛选，可以有效地过滤那些与企业文化不相吻合的求职者，而将认同本企业文化的人纳入选拔范围，以达到留人又留心的目标，实现人力资源招聘的良好效益。在招聘过程中，还可以通过展示企业文化，帮助应聘者加深对企业的了解和认识，进而与自己的求职期望、职业生涯规划进行对比，为其职业取舍提供依据。
招聘也是企业文化建设的重要环节，企业可以通过招聘窗口向社会和应聘者传播企业文化，树立企业形象。企业通过甄选过程对应聘者进行精心考察，把好人力资源的人口关，以保证被雇佣者有能力适应企业的文化，为巩固企业文化打下价值观基础。企业通过招聘途径，广泛吸引人才，可以录用企业发展需要的高层次人才、优秀人才，为发展企业文化引进创新的种子。
2、基于企业文化的招聘理念。企业文化影响和规范着企业内部员工的思想和行为，引导人才在行为上寻求一种最佳的行事方式，达到组织发展的战略目标，招聘中应将与企业核心价值观相一致作为企业招聘的基本标准。基于企业文化的招聘活动，并不意味着采用另外一套招聘方案，也并不需要另外开发特别的招聘方法，而是要在原有的方案中加上企业文化认同这一约束条件。最主要的是在测试过程中，要特别注意从企业文化的视角予以识别，要在招聘的各个环节贯彻企业文化的意识。比如情境模拟，就可以选择以本企业实际案例改编成考题，而不是采用一般整理案例。
企业招聘的目的在于补充人力资源，提升队伍素质，提高组织效率。人才招聘的基本原则是人岗匹配，要求在工作分析基础之上建立各个岗位的能力模型。人才招聘最基本的原则是招到合适的人，应聘者的能力水平适合岗位要求就行，并不要求招到的都是能力最强、最优秀的人才。基于企业文化视角的招聘标准，不再局限于“人岗匹配”，而是在此基础上发展为“四个匹配”。合适原则也突破原有定义，扩展为能力适合岗位要求，价值观适合企业文化。具体而言，基于企业文化视角的招聘甄选标准：一是个体素质与岗位要求匹配；二是行为风格与企业风格匹配；三是个体价值观与企业文化匹配；四是个体职业生涯规划与企业成长空间匹配。只有做到这四个方面的匹配，才能真正实现人适其事，事得其人，企业选到合适的人，个人进入适当的企业，实现个人、岗位、企业的最佳结合，实现人力资源管理的目标。
基于企业文化的招聘，需要企业清晰界定和明确阐释文化内涵。如果企业自身没有清晰的文化战略规划，所有基于文化的管理就将无从谈起。招聘过程中，应把企业对员工行为有明确要求的文化特征列为考核点。基于企业文化的招聘很大程度上有赖于招聘人员的操作，选好负责招聘的人员是最重要和最关键的环节。企业招聘人员不仅要贯彻文化策略，制定招聘方案，甄选应聘者，而且还要亲自传递、体现出企业文化，是应聘者第一接触和体验到企业文化的具体承载者。招聘者的言行举止是传递企业文化的重要渠道，其着装、精神面貌代表着企业的风貌，其态度代表着企业的态度。招聘者给人的感觉应热情、友好、大方，具有人力资源管理者的专业素养。
二、胜任特征模型――最有效的招聘标准
基于胜任特征的人才招聘方式更科学、更有效，是人力资源管理思想的重大转变。但无论是对胜任特征概念本身的定义，还是对其内容结构的研究，都还处于起步阶段。胜任特征的本源意义也说明其具有鲜明的行业、企业、岗位特性，没有一个万能的模型可以整理。企业在招聘过程中，必须根据实际情况灵活地应用这一方法。
1、胜任特征模型与企业招聘。传统的人才招聘是以工作分析为基础，对照岗位说明书关于能力的要求重点考察应聘者的知识、技能等外显特征，而没有或者难以考察应聘者的内在深层次动机和个性特质。从招聘效益上来说，也很少着眼招聘进来以后的工作绩效问题。针对传统招聘的这一不足，美国著名心理学家大卫.c.麦克利兰(DavidcMoClelland)提出了胜任特征概念。胜任特征是指个体具有的、为了达成理想的绩效以恰当的一贯的方式使用的特征。这些特征包括知识、技能、自我形象、社会性动机、特质、思维模式、心理定势，以及思考、感知和行动的方式。而与之相对应，针对某一职务类别、工作团队、科室、部门或组织的绩效达标者或成就卓越者所需的胜任特征的书面描述，被称为胜任特征模型。
与传统的人才招聘不同，基于胜任特征的选拔并不是针对岗位能力要求，而是重点考察个人内在特征，试图为企业找到具有核心动机和特质的员工；并明确描述符合组织成功要求的可以量化的员工产出或结果，从员工工作绩效角度人手来定义能力等级与水平。这种结果导向的人才招聘方式，促使企业决策者在做出录用决策前对员工未来绩效结果进行量化说明，这使得选拔更有效。很显然，如果一个人拥有的或可能拥有的胜任特征与其职务或工作角色相匹配，他就更可能做出成绩来。因此，被雇用的人也就不会轻易地离职(Wood＆Payne，1998)。基于胜任特征的选拔也提供了一些证据来判断一个新员工是否能很好地与组织文化相匹配(Guinn，1998)。据对1000多家北美公司的调查结果表明，在那些使用基于胜任特征的招聘策略的组织中，36％的组织的员工离职率比以前低了，43％的组织的生产力水平有了明显提高(O’Daniell，1999)。
2、基于胜任特征招聘的适用性。胜任特征研究中对“胜任特征”术语还存在分歧，不同的人有不同的理解。RichardBoy.atzis认为任何与有效或杰出的工作绩效相关的个人的特质、特征以及技能都称为胜任特征。Spencer则认为胜任特征是与参照效标有因果关系的个体的深层次特征。可以发现，这里存在两个问题：一是何谓胜任；二是如何定义绩效水平。有研究者认为绩效达标就是胜任，而有的研究者认为绩效卓越才能称为胜任。因此，如何清晰地界定优秀员工、普通员工和不合格员工成为需要澄清的问题。在选取研究对象时，有的研究者重点研究的是所有绩效达标员工的胜任特征，有的研究者重点研究成就卓越者的胜任特征。从国内来看，时勘等(1998)探讨了通信业高层管理者胜任特征模型；王重鸣(2002)检验了企业高层管理者胜任特征结构；仲理峰等(2004)建立了家族企业高层管理者胜任特征模型。李效云、王重鸣(2004)还对愿景式领导的关键特征进行了研究。姚翔等(2004)探讨了IT企业优秀项目管理者的胜任特征模型。这些研究主要是以高层管理者(绩效优秀)作为研究对象，而不是针对普通员工。
关于胜任特征模型的研究也有不同的成果。罗双平(2005)认为胜任特征模型有两种类型：一种是岗位胜任能力模型，一种是卓越绩效者能力模型。赵曙明等结合实证研究提出的多元胜任特征模型，包括三个层面：必要胜任力，是指每个员工都必须具备的基本知识和技能；差异胜任力，是用以区分员工的一般绩效和优秀绩效，指员工的心智模式、特质和动机等方面；战略胜任力，是指组织内部最核心的胜任力，有助于提高组织的核心竞争力和凝聚力，包括创新、高效、学习和专利技术等。更多研究者认为，胜任特征应具有三个重要的特征表现：一是区分性的胜任特征，即最能区分绩效出众和绩效平平的胜任特征；二是基准胜任特征，即取得事业成功所必备的最基本的胜任特征；三是变革胜任特征，即管理者和员工一般比较缺乏的有待提升的胜任特征。已有的这些研究表明，胜任力模型是多层次、多元化的。
综合以上研究，企业在招聘过程中，应该根据实际情况灵活选用特征模型，特别是招聘应届大学毕业生则不宜使用胜任特征模型。因为按照管理学上的“二八法则”，一个企业的员工中20％是优秀者，80％是普通劳动者。考察现有建立特征模型的方法，胜任特征模型是根据20％绩效优秀者的行为特征进行构建的。如果用选择20％优秀者的标准来选择那些属于80％的普通劳动者，显然是不科学也是不现实、不道德的。对企业而言，这可能导致无人可选的境地，对大学生就业会带来更大的困难。
三、心理契约关系――最稳固的合作形式
心理契约是企业与员工之间的一种主观心理约定，人力资源管理不仅要考虑到法律契约，同时还要考虑员工是否认为这样符合他们的心理预期，或者说，这样做并没有违背员工内心对双方权利义务关系的约定。只有充分尊重心理契约，才能在企业和员工之间达成一种满意水平。
1、心理契约是企业对应聘者的道德承诺。心理契约理论起源于国外，其创始人美国的施恩(E.H.Sehein)教授认为，企业和员工之间除了存在缔结双方劳动关系的法律契约之外，还存在着一种内隐的、不受法律保护的心理契约。这种心理契约是个人将有所奉献与组织欲望有所获取之间，以及组织将针对个人期望收获而有所提供的一种配合。简言之，企业成长与员工发展的满足条件虽然没有通过一纸契约载明，而且因为是动态变动的也不可能加以载明，但企业与员工却依然能找到决策的各自“焦点”，如同一纸契约加以规范。即企业能清楚每个员工的发展期望，并满足他们；每一位员工也为企业的发展做出全力奉献，因为他们相信企业能实现他们的预望。一般而言，心理契约包含良好的工作环境、任务与职业取向的吻合、安全与归属感、报酬、价值认同、培训与发展的机会、晋升等这些方面的期望。
尽管心理契约不是一种有形的契约，但它确实发挥着一种有形契约的影响，能使企业与员工在动态的条件下保持良好、稳定的关系，使员工视自己为人力资源开发的主体，将个体的发展充分整合到企业的发展之中。如果不能满足员工内隐的愿望、期盼，人们就会产生不舒服感受。在企业这样的以经济活动为主的组织中，实施心理契约管理，有助于提高员工的工作满意度，并进而实现员工对组织的强烈归属感和对工作的高度投入。企业实施心理契约管理，其起点是员工招聘，需要从招聘开始与应聘者建立合理的心理期望，做出道德上而非法律上的承诺。
2、心理契约在双方互动中悄然拟就。受传统文化影响，我国员工具有良好的纪律性和集体主义思想，有着实行心理契约管理的文化基础，国有企业更具有体制方面的优势。但社会上也还存在着“官本位”意识和“官贵民贱”思想，管理者容易忽视员工的心理感受。随着时代的发展，人力资源已成为第一资源，现代企业的竞争优势越来越体现为人才优势的竞争。引进并留住优秀人才，是人力资源管理的重要任务。加强心理契约管理，留人留心，逐渐成为人力资源管理的途径选择。
企业招聘活动是个体与组织初次发生接触的过程，也是企业与未来员工开始建立心理契约的过程。在这个过程中，企业应体现出应有的诚信，这是企业与应聘者形成心理契约的基础。企业应以开放的心态，通过资料宣传、口头介绍、现场参观等多种方式让应聘者对企业以及应聘岗位有一个全面真实的了解，帮助应聘者按照自己的价值观和职业生涯规划进行自我筛选，以决定是否进入组织。招聘过程中，除了让应聘者真实了解企业和岗位等硬件情况之外，还要让应聘者了解企业的管理制度、薪酬制度、企业文化等软件情况，特别要注意给有意应聘者以恰当的承诺，帮助应聘者树立一个合理的职业预期，而不是在薪酬福利、培训提高、晋升发展等方面给出夸大其词、无法兑现的许诺。
对企业而言，诚信是与应聘者建立良好心理契约的基础，除了本身要诚实不欺骗之外，还要注意不被欺骗。现在全社会的就业压力非常大，不排除有些急于就业人员，为了谋取一份工作，在不了解或者根本不想了解应聘岗位情况之下，急于签约的心态。在招聘过程中，企业应注意对应聘者的识别，开展多方位科学测评，恰当评估应聘者，保证引进人才的货真价实，实现人、岗位和组织三者之间的匹配。我国人才测评理论近些年来已取得了长足进步，企业可以在这些理论基础之上开发出具有自身特色和功能的人才测评工具，进行应聘人员的测试甄选。
参考文献：