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设计理论论文

时间:2022-04-25 09:58:27

设计理论论文

设计理论论文:冻土区公路设计理论论文

1多年冻土地区公路能量平衡设计的主要研究内容

1.1公路工程的稳定性与能量变化过程的相互关系

以目前青藏公路二级公路(路基宽度为10.0m)为研究对象,进行数值模拟计算(见表1),结果表明:路基基底吸热/放热比为3.71[20],当路面宽度增加1倍后,路基基底热流量将增加60%;而这部分“有害”能量的过多导入,导致下伏多年冻土地基退化过程加快0.6倍[21],引起冻土地基承载力下降,变形过大,严重影响上部结构的稳定性.除此之外,公路工程的建设还会引发公路基底热流分布的不均匀,使得下伏多年冻土退化差异较大.例如,公路路基下形成的融化盘;由于路基阴阳坡效应引发的融化盘偏移;由于桥涵通风作用使小桥涵中部多年冻土上限上升,而桥梁后台及涵洞进出口端部上限下移等.反映到公路工程的稳定性,都将会诱发公路不均匀变形、差异沉降、路基边坡滑塌、桥梁两端和涵洞洞口产生开裂下沉等病害.图2为青藏公路波浪病害和涵洞地基退化差异引发冻胀病害.因此,阐述公路工程引发的外界能量导入和分布,及与工程稳定性的相互关系是该设计理念的首要问题.

1.2工程措施对于冻土地基能量状态的调节程度

这部分内容主要是从冻土地基能量收支角度,研究工程措施对于打破平衡后的冻土地基能量状态的调节修复程度.为了保证公路工程的稳定性,必须改善工程活动影响下冻土地基的能量状态,使其维持相对稳定的状态,延缓或弱化多年冻土的退化过程.在工程中,常采用各种被动或主动冷却措施(图3,4)保障冻土地基的稳定性[22].青藏公路整治改建工程中在纵向裂缝较为发育的楚玛尔河平原设计了热棒路基,用以确保路基工程的稳定性.2004-2011年的监测资料表明,热棒路基年度传输能量在1400~1900MJ[23],有效的导出冻土地基内的“有害”能量,路基下人为上限在运营期内保持在天然上限水平,保证了路基工程的稳定性.片块石路基、通风管路基等多年冻土区广泛应用的特殊结构措施的作用本质都是对冻土地基中“有害”能量的导出.除此之外,工程措施对冻土地基能量的调节还包括对公路基底不均匀热流的调整.如针对阴阳坡效应路基设置的阳坡侧遮阳板、碎石护坡、单侧热棒路基等,在涵洞基础洞口设置的热棒等,见图5.此类调整可以有效改善基底多年冻土发育的不均匀性,改善公路工程的局部稳定性.

1.3多年冻土公路工程设计的目标和影响因素

多年冻土公路工程的设计目标是根据公路工程的稳定性与能量变化过程的相互关系,通过工程措施对冻土路基能量的调节作用,阻止“有害”能量的导入或者将其导出,维持冻土地基能量的相对稳定状态,从而确保公路工程的稳定性.其设计目标主要通过时间和空间两个维度实现.1.3.1时间维度主要有短期、中期和长期目标,时间维度的不同,对稳定性的要求也有所差异.短期目标主要通过合理选择(换)填筑材料、控制路基开挖断面、规范路基施工工艺以及选择轻便快速施工的桥梁结构和涵洞形式等技术手段,确保公路工程施工期的稳定性,对冻土地基能量的平衡状态要求相对较低.中期目标为确保采用常规维护即可达到公路工程设计年限内的使用要求,一般为20a,对于冻土地基能量平衡即依此选择有针对性的强化路基、主动降温或被动保温的工程措施.长期目标即是通过冻土病害的预警预报,加强道路的预防性养护,保证公路在50a以上全球升温背景下的全寿命周期的使用要求.冻土地基的能量状态调整也应充分考虑气候变化的影响,综合选择合适的工程措施或规避多年冻土的影响.1.3.2空间维度主要通过路基高度、宽度等路基尺度的变化,全幅和分幅等修建方式的异同,以及路基与桥涵、隧道等构造物等建设形式的不同调节冻土地基的能量状态,使其维持相对稳定.需要指出的是,时间维度和空间维度的需求通常不是孤立的,二者是互相联系的,也经常与受到其他因素的影响(工程的投资、工程等级、冻土地质条件等).如对于埋藏较浅、厚度较薄的多年冻土,若在短期和中期对公路的通行要求不高,则可以主要在时间维度进行处理,如铺设简易路面通行,待3~5a后多年冻土融化,再进行处理建设.若在时间纬度上要求较高,则主要在空间纬度上处理,如设置架空桥梁或挖除换填等.因此,在具体的设计中,需要综合考虑当地的实际情况,分析各种因素,在时间和空间两个维度中寻找一个平衡点,以最优的设计方案确保冻土-公路工程体系的能量平衡,满足设计要求.

2空间维度能量平衡过程

作为线性工程,构筑于冻土层之上的道路工程必然改变一定面积原天然地表的性状,有时甚至深入到一定深度的地基.这些地表和地基在空间上的人为变化都会引起下部冻土吸热特征的变化.以路基工程为例阐述路基尺度对冻土能量平衡特征的影响,模型见图6.影响冻土能量平衡特征的路基尺度因素包括路基高度、路基宽度、路基坡度以及保温护道等,选取路基高度和路基宽度作为代表,采用数值分析的方法分析路基尺度对冻土能量平衡特征的调节作用[24].路基高度的变化直接影响着路基顶面所吸收热量的传递过程.数值计算结果,下部冻土吸热量随填土路基高度的变化曲线如图7所示.图7显示,路基越高,热阻越大,通过其进入地基的“有害”能量就越少.可见,加高路基能够延缓地基冻土吸热,延缓和阻止地基冻土吸收的“有害”能量.冻土工程中常用的保温板路基就是以导热系数远小于路基填料的保温材料来等效一定厚度的填料.以XPS保温板为例,其导热系数为0.0258W·m-2,按照热阻等效原则,取路基填料导热系数为1.8W·m-2,则10cm厚的XPS保温板大约相当于6.9m高的路基填料[7].XPS保温板对下部地基平衡能量的调整能力与6.9m厚的路基填土相当,其原理就是增加路基高度,阻止外界“有害”能量的进入.因此,加高路基和采用保温板都是有效的在空间维度上减少“有害”能量吸入的方式.路基宽度对冻土能量平衡特征的影响主要体现在路基加宽后,沥青路面吸热面增大,通过路基基底进入地基的“有害”能量增大,路基中心区域的聚热效应加剧,基底能量分布不均匀,造成冻土地基形成融化盘等不均匀退化现象.图8所示下部冻土吸热量随填土路基宽度的变化曲线说明,路基宽度对冻土吸热量的影响小于路基高度的影响.基于这一规律,对于工程应用中的宽幅路基,可以将全幅修建转化为分幅修建方式.在多年冻土区分幅建设高速公路现已应用于共和至玉树高等级公路,见图9,相对于全幅修建形式,分幅修建形式的本质是减小了路基宽度,削弱了路基中心区域的聚热效应,不仅减小了“有害”能量总量,而且减小了融化盘的深度.数值模拟结果发现,将23m宽的全幅路基改为间距为2m,幅宽均为10m的分幅路基形式后,下部冻土吸热量减少了15.8%.在极不稳定的高温高含冰量冻土地区,冻土地基对吸热量极为敏感,工程活动极易破坏冻土地基的能量平衡状态,而增高路基、减小幅宽和特殊处置措施等路基措施难以维持冻土地基的稳定性.在这种情况下可以考虑“以桥代路”的旱桥方案,图10为青藏铁路通过高温多年冻土区的旱桥.以桥梁工程通过多年冻土区,桩基对冻土地基的扰动明显减小,且无黑色路面的吸热作用,冻土地基回冻过程明显缩短,这也是典型的在空间维度上实现冻土地基的能量平衡过程[25-27].

3时间维度能量平衡过程

在时间维度上,依据工程建设的需求目标,主要有短期目标、中期目标和长期目标.时间维度的不同,对稳定性的要求也有所差异.短期内的外界热量来源主要是施工扰动,能量平衡目标主要为确保施工期的稳定性,只要确保施工期内公路工程建设顺利完成即可,对冻土地基能量的平衡状态要求相对较小.因此,对该阶段消除“有害”能量的特殊处置措施的要求是适应性强、降温迅速,能够在较短的冻融循环周期内有效平衡“有害”能量.例如,在隧道施工中,洞口开挖后,冻土直接暴露于空气中,极易受热融化而造成边坡热融滑塌,为了维持短期的施工安全、稳定性,就需要利用热棒的快速制冷作用在短期内解决能量平衡问题[16,22-23,28].中期的吸热来源为工程构筑物上边界的吸热以及气候变暖的影响,能量平衡目标为确保公路运营期内的稳定性,保证在公路运营期内,日常维护即可满足使用要求,对于冻土地基能量的平衡也以此确定.该阶段吸热过程一般较为缓慢和稳定,且对冻土环境、水文环境和地质环境等依赖性较强.因此,该阶段的能量平衡目标是尽量减少“有害”能量的进入.该阶段的特殊处置措施应该易于养护、具有较好的长效降温能力、适应性强、能够一定程度适应气候变暖和可靠性高等特点.工程中常用到的通风管、块石层等路基形式由于其结构简单、对气温条件的适应性强、长期降温效能良好等特点,适用于中期阶段的能量平衡[29-32].对于块碎石层路基,基于实测数据的推算表明,高度为3m,宽度为10m的路基在采用厚度为1.5m的块碎石层后,考虑外界气温升高的影响,其结构损坏程度低,降温效能较为稳定,每年消除路基吸入的“有害”能量约为200MJ,运营20a后的片块石路基下冻土上限基本维持在天然上限附近,中长期降温效果明显,块石层路基以其在气温升高的条件仍能有效消除“有害”能量而适用于中期阶段.长期的吸热来源则主要考虑气候变暖的影响,能量平衡目标为保证在公路远景设计年限外,通过正常的升级改造,就可以满足新的运营要求,冻土地基的能量状态调整也以远景升级改造需求确定.对该阶段平衡能量的特殊处置措施的要求是可靠性高、易于维修和升级改造、能够抵抗气候变暖.

4结论

(1)基于多年冻土地基与公路工程间能量变化过程,提出了多年冻土公路能量平衡设计理论,重点研究多年冻土地基的能量收支过程及工程措施的能量调节程度,以解决保证工程构筑物稳定性所需的冻土地基能量平衡状态为设计目标.(2)多年冻土公路能量平衡设计理论主要包括3个方面的内容:公路工程的稳定性与能量变化过程的相互关系;工程措施对于冻土地基能量状态的调节程度;多年冻土公路工程设计的目标及其影响因素.(3)能量平衡设计目标主要通过时间和空间两个维度实现.时间维度上,主要依据公路工程短期、中期和长期稳定性要求的差异进行能量平衡设计.空间维度上,则主要通过路基高度、宽度等路基尺度的变化,全幅和分幅等修建方式的异同,以及路基与桥涵、隧道等构造物等建设形式的不同调节冻土地基的能量状态,使其维持相对稳定.

作者:汪双杰 陈建兵 金龙 董元宏 陈冬根 单位:中交第一公路勘察设计研究院有限公司 多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室

设计理论论文:建筑幕墙设计理论论文

1建筑幕墙的基本设计理论

正如上文提及的,建筑幕墙的用途虽然是作为建筑物的装饰美观,但是在设计建筑幕墙时,必须要综合考虑各方面的因素。

(1)概念设计阶段。

所谓概念设计,就是在设计初始从全局的角度做一个基本的构想,建立可行性方案。在这个阶段,需要做很多先期的准备:①确定所选用的支承结构体系的类别,不同类别的支承结构体系针对不同的功能用途,对于结构和承重等方面的要求也各有不同;②确定基本的构建和架设方案,针对主墙的结构以及实际的施工环境和情况进行详细的调研,再根据调研结果设计构建和架设方案;③确定面板的连接方法,根据主墙体的实际结构和角度,结合安装的需要进行合理的连接方法设计。设计外观装饰效果,在最大程度上满足客户需求的同时,还需要充分考虑环保节能。

(2)技术设计阶段。

在技术设计阶段,我们主要的工作就是将之前的概念设计中的构想具体落实到详细的参数和计算中来,形成完整的指导图纸和步骤说明。一般来说,以下几点是需要重点关注的方面:①最主要的步骤就是结合实际的建筑需要和主墙的结构,对概念设计形成的构想进行修正,建立正确清晰的参数设计尺寸分格图;②幕墙整体设计时需要考虑刚性要求和稳定性要求,确保幕墙可以承受足够的重力及风荷载等外力。同时,还需要所选择的的材料的防水性能和密封性能,避免发生漏水或隔音不良等情况的出现。同时,还需要充分的考虑幕墙与主墙体之间留有足够的空间的要求,防止幕墙由于主墙体的伸缩位移而受损。同时也需要保证幕墙自身具备一定的可伸缩性,上下之间一般建议留出不小于15mm的空间距离。当然,作为建筑体系的一部分,幕墙设计必须要充分考虑安全性的要求。一般而言,主要需要关注于防火安全和防雷安全。防火安全设计主要体现在对防火规范的严格遵循,重点在幕墙空间和节点位置采用岩棉等不可燃材料作为填充材料;而防雷安全设计则主要体现于要注意将幕墙的防雷措施与主建筑的防雷系统相连接,使两者组合成一个完整的防雷体系,提高安全系数。一般而言,幕墙的顶部接闪器应采用不小于2.5mm的铝制单板,将雷击电能导入地下。另外,由于幕墙是一种可更换可移动式装饰墙体,所以必须考虑幕墙部件的使用年限和备用更换件。一般而言,使用年限介于25-50年之间为佳,同时,主墙的使用年限也是一个重要的参考依据。

(3)施工设计阶段。

该阶段就是依照之前总结出的所有数据进行具体的实际操作,出详细的施工图纸供现场安装使用;并根据施工图纸进行提料、出加工图、框架组装图等,配合采购、制造、运输、安装甚至维护等各个环节。需要注意的是,在这个环节并不是单纯的按照图纸做工程,而应该在施工中不停地验证设计的可靠性,不断地进行修正和改进。

2我国建筑幕墙行业的发展历程及发展趋势

2.1建筑幕墙的发展历程与行业现状

我国建筑幕墙从1978年开始起步,经过了30多年的发展,到目前已进入了高速发展的阶段,自2001年开始,每年以750万平方米左右的速度增长。尽管我国的建筑幕墙行业发展蓬勃兴旺,但其中也存在一些值得我们重视的隐患和问题:(1)建筑幕墙设计图纸不规范,图纸审核不够严密;(2)过分以追求装饰效果为主,忽略基础因素的严格监控和限定;(3)施工材料和施工设备的质量依然有待提高;(4)产品层次和技术水平还有待提高。

2.2建筑幕墙的发展趋势

随着经济水平的快速发展和人们审美理念、生活需求的不断变化,以及高层建筑甚至超高层建筑的大量增加,建筑幕墙行业必然会在兴旺发展的同时有新的变化和发展,基于个人的一点看法和经验,节能环保理念作为当前的重点,也是政府和社会广泛宣传和推广的热点问题之一,极有可能成为未来建筑幕墙行业的发展趋势。其实在建筑幕墙行业,很早就有了关于节能的构想和实施。目前阶段,建筑幕墙已经成功实现对太阳能的利用,将太阳光转向照明技术和光电幕墙技术。下面简单介绍一下这两项技术:(1)太阳光转向照明技术,即在幕墙上装设光线反射装置,将日光反射到市内天花板,再通过天花板上架设的设备将光线反射到工作区域和生活区域。(2)光电幕墙技术,就是将太阳能光电板集成到幕墙材料中,在接受太阳光照的同时,使用太阳能发电技术将太阳光转化为电能,进行储存和利用。

3结束语

经济全球化迅猛发展,我国市场经济和建筑行业的行业模式也发生着迅猛的变化,可以预见的,依附建筑行业而愈加壮大的建筑幕墙领域将越发兴盛。对于身处这个行业中的我们来说,深入的了解建筑幕墙的设计内涵,掌握足够的设计理论和设计实践经验,并把握住当前建筑幕墙的需求,以及未来的发展趋势和发展方式是让自身发展壮大的唯一途径。我相信,建筑幕墙的发展会随着时间的推移而更加多元化,牢固的底层理论基础和多样化的创新,必然成为这个行业未来的主流理念。

作者:周谦 单位:广州江河幕墙系统工程有限公司

设计理论论文:证券设计理论状况诌议

作者:于辉

证券设计理论,是在资本结构理论的基础上发展起来的,也是近年来金融经济学最重要的理论前沿问题,Winton(1995)对证券设计理论的研究内容进行了探讨。认为委托理论、信息经济学和契约经济学是其三大理论来源,其研究的优秀问题,在于如何设计或寻找最优现金流配置和控制权配置的金融契约。目前,该理论的发展已形成了几个主要的模型,包括成本模型(incentive-basedmodels)、信号传递模型(signalingmod-els)和控制权模型(corporatecontrol-basedmodels)。对此,本文将展开评述。基于成本的证券设计理论研究JensenandMeckling(1976)建立了成本起决定作用的金融契约模型,并开创了在金融契约理论中考虑委托关系的研究。此后,很多经济学家也将此作为研究的起点。这些模型强调的是融资结构与经营者行为之间的关系。1.JensenandMeckling模型及相关研究在委托理论的情况下,JensenandMeckling(1976)具体考虑了两类融资冲突,即由于经理没有拥有100%的剩余索取权,而造成的股东与经理之间的冲突,以及由于股权人与债权人风险收益分摊的非对称性而导致的二者之间的利益冲突。该模型研究认为,发行者需要在股权成本和债权成本之间进行权衡,随着债务融资比例的增大,股权成本将降低,债务的成本将增大。因此,最优的融资契约应是通过总成本最小化而得到。2.Townsend和Diamond模型及相关研究最早从金融契约设计角度分析问题的是Townsend(1979)。他认为只有外部投资者支付验证成本c时,外部投资者的收入才与企业的收入流有关。在Townsend模型中,融资契约规定一个企业每期应向投资者支付固定金额F,在实行过程当中,企业根据实际现金流y的大小来决定是否履行契约。Diamond(1984)采用对企业违约的惩罚p来Townsend(1979)模型中的c,并推导出最优契约为,是面值为h,非金钱惩罚为实际偿还额低于面值额部分的一个债务契约。h为保证债权人预期收益R的最小面值。该模型的重要意义在于,通过模型研究证实了金融中介机构存在的意义。3.其他相关模型研究GaleandHellwig(1985)通过一个简单的借贷契约模型,分析了竞争大额资本市场条件下最优金融契约的形式和特征。他们认为,最优的借贷关系是一个标准的、含有破产机制的债务型契约。在他们的模型中,破产起到了对企业投资收益的事后状态进行验证的功能。BoltonandScharfstein(1990)建立了基于问题的金融契约掠夺理论,而HartandMoore(1989)建立了一个债务动态模型。他们都假设经理可能占用投资者的收入而不支出,经理对投资者的收益支付,是为了避免企业的清算(代替了上面模型中的核实成本或惩罚)。外部投资者有权在企业违约时对企业进行清算,并且获得清算收益。但是破产清算是一种次优选择,那么,企业不能偿还时有可能与投资者进行重新谈判。因此,可能导致的结果是清算或者债务的重新安排。

基于非对称信息的证券设计理论研究

成本虽然也是起因于非对称信息,但是它的着眼点,是金融契约事后信息不对称和利益冲突问题。而非对称信息模型,着重考虑金融契约事前非对称信息对企业价值的传递和影响问题。与成本模型不同,信息不对称并不导致激励问题,而只是导致企业市场价值的扭曲和无效率的投资。此处的分类参考了HarrisandRaviv(1992)的观点。1.Ross模型及相关研究Ross(1977)认为,信息不对称使投资者不能确认质量高(H)、低(L)两类企业(收益分别为a,b,a>b),并且,市场套利的结果使得两类企业价值相等。打破套利均衡的方法,是在企业价值和企业经营者之间建立激励和约束机制。假设投资者将企业债券面值F作为企业类型的信号,同时,对所有企业债券面值平均水平评估为F*,如果F>F*,则该企业为H企业,若F≤F*,则为L企业。Ross认为,通过有效设计经理报酬补偿机制,可使信号真实传递,其关键在于要使得L企业模仿H企业时,其传递虚假信息成本大于传递虚假信息收益。其他关于债券信号比例发送,Heinke(l1982)的假设是,较高质量也有较高总价值而不是较低质量的债券;而Poitevin(1989)的模型,则包括了现有企业与新进入企业之间的潜在竞争。2.LelandandPyle模型及相关研究LelandandPlye(1977)从企业经营管理者和投资者之间,关于企业投资事前预期收益的信息不对称和经营管理者风险厌恶的角度,探讨了资本结构的信息传递机能问题。在该模型中,经理掌握好消息时就会持有企业更多的股票,而掌握负面信息时,就不愿意持有股票。如果内部信息是正面的,企业还会提高财务杠杆来增加内部股票的比例,把预期高额利润中更大一部分转移给内部股票持有人。Ross认为,拥有上乘投资项目的经理可以通过发行更多的债券来传送这一信号,而拥有劣质项目的经理不会这样做。因为,这样可能会导致企业违约,从而不留任何财产给经理。3.MyersandMajluf模型及相关研究受到Masulis(1980,1983)关于企业股权和债权转移能够向市场传递有关企业价值及其风险状况信息等分析的启发,MyersandMajluf(1984)提出了一个优序融资的模型。在该模型中,证券契约设计是为了缓和由于信息不对称而导致的企业投资决策的无效率性。该模型认为,融资证券设计是企业为新项目筹资的愿望驱使下形成的,融资首先通过内部资金进行,然后,再通过低风险的债券,最后,才不得不采用股票。Myers(1984)称之为优序融资理论(PeckingOrder)。之后,许多学者进一步拓展了该模型。其中Krasher(1986)在企业选择新投资项目及相应的股票发行规模的情况下,证实了该模型,并且还得到了“股票发行越多,传递的信号越差,企业股价下降越厉害”的结论。HeinikelandZenchne(r1990)证明,当信息不对称仅涉及新项目时,可能出现投资过度。当然,也有学者对此类模型提出了质疑,比如BrennanandKraus(1987)、Noe(1988)、ConstantinidesandGrundy(1989)等。他们总体认为,企业并不总是更偏好发行直接债券而不喜欢股票。投资不足的问题可以通过更多的融资选择的信号传递而得到解决。他们的研究,虽然对MyersandMajluf(1984)的结论提出了质疑,但是,却进一步丰富了非对称信息博弈模型的研究。

基于控制权的证券设计理论研究

受契约经济学的影响,特别是并购活动的增强,理论界开始重视公司控制权与金融证券设计的研究。其研究可分为早期的传统控制权模型和不完全契约分析框架下的控制权模型。1.早期基于控制权的证券设计模型早期的关于控制权的模型,主要关注的是公司控制权的转移和争夺,开始初步考虑到了控制权的收益问题。其代表性的研究包括:HarrisandRaviv(1988)、Stulz(1988)和Israel(1989)等。HarrisandRaviv(1988)把股票和债券的投票权结构视为外生,并强调了资本结构对公司控制权竞争的重要性。因为,较高的财务杠杆使得竞争对手能以较低的成本获得公司的控制权。该模型强调,权竞争会迫使争夺双方考虑其他股东的利益,并强调:接管争夺的结果如何通过管理者改变自身的股权结构而得到改变。Stulz(1988)的研究,则探讨了经营者收购股票导致股价溢价,经营者必须选择合理股权比例。而Israel(1989)则分析了企业并购三个比较静态结果。总体而言,传统的基于控制权模型的研究重点,在于企业原管理者与竞争者能力给定的情况下,考察何种资本结构对企业实现收入最大化最优。2.基于不完全契约的证券设计模型上述证券设计理论的研究,主要关注于委托人如何选择或设计最优的金融契约(证券)来克服问题。由于这些最优金融契约已经包含了几乎所有情况及其行动对策,所以,在本质上属于不需要事后再谈判的完全契约。其研究基本不考虑控制权的配置问题,因此,也存在明显的缺陷。Hart就曾指出,这些模型不能回答:为什么一个标准的委托问题不能用激励机制解决,而要用金融契约的方式解决。GrossmanandHar(t1986)和HartandMoore(1990)通过对不完全金融契约的分析,而建立了GHM分析框架,突破了完全契约理论的分析框架,同时,研究了最优的现金流和控制权的动态配置,从不完全契约和控制权动态配置的角度来研究证券设计。之后,很多学者对此也做出了重要的贡献,其中最具代表性的是AgihonandBolton模型和Hart模型。(1)AghionandBolton(1992)最早把GHM分析框架引入证券设计理论研究中,并从股权封闭公司中金融契约不同参与方之间控制权分配的角度,探讨了公司证券的最优设计问题。他通过在GrassmanandHar(t1986)分析企业纵向一体化问题的不完全契约模型中,导入企业家财富约束要素,构建了不完全金融契约理论的基本分析框架,并分析了不同收益状态和投资行为下,不同的企业控制权配置,对企业融资和投资的可能产生的影响。他认为,一个状态依赖的控制权转移的债务金融契约模型是最优的。他的研究表明,为了实现总收益的最大化,最优的控制权结构应该是在货币收益(或企业家的私人收益)与总收益之间单调递增的时候,投资者(或企业家)单边控制可以实现最优;如果货币收益(或企业家的私人收益)与总收益之间不是单调递增,那么,控制权的相机转移是最优的,即企业家在企业经营状态好的时候控制,否则投资者控制。他还认为,如果最优的控制权,是依据某个信号而状态依存的,那么,采用的融资方式可以是债券融资、可转债融资、或者可转换优先股融资。值得指出的是,卡普兰和斯特龙伯格(KaplanandStromberg,2001)的实证研究成果,对AgihonandBolton的模型结论给出了有力的支持。(2)Hart接受AgihonandBolton(1992)的观点,并应用于最佳债务契约研究中(HartandMoore,1994;Hart,1995)。哈特(Hart,1995)对阿洪和博尔顿模型做出了进一步的发展,它明确指出了不同情况下,公司最优债务融资规模的大小。哈特的文章在金融契约不完全的前提下,将经理人与外部投资者之间的利益冲突集中表现在:“公司到底是应该继续经营,还是被清算”的问题上。经理人为了维护自己的既得利益--控制权收益,就有可能在公司需要清算的时候,还继续维持公司的经营;或者外部投资者有可能在公司还可以继续经营的时候却将其清算掉,以便从清算中获得更大的经济利益。在契约不完全的条件下,哈特认为,债务融资可以起到比激励契约更好的约束作用,以避免上述情况的发生。哈特分析金融契约的思路很具启发性,他不再将研究的视角局限于税收和信息不对称这些观点上,而是在契约不完全的条件下,引入公司继续经营与公司被清算的矛盾,具体探讨公司资本结构的最优债务规模的确定。

结论与启示

而金融契约所研究的问题则更深入,探讨投资者向企业提供资金的时候,什么因素决定了金融契约(证券)的具体形式,以及该金融契约的内容和特征。从本质而言,资本结构将证券作为一个外生变量进行研究,而融资契约理论则是将其作为一个内生变量进行研究,开创了通过逐步引入一些现代分析工具如博弈论、信息经济学、委托理论、契约经济学等,在内生性的金融契约模型中,对证券设计的具体形式与主体行为展开分析的新视角。特别是随着不完全契约的引入,更是极大地丰富了证券设计理论的研究,使得金融契约的研究不仅仅考虑现金流的配置,同时考虑到了控制权的配置。证券设计理论的发展,是伴随着资本市场和融资工具的成熟而逐步成长起来的。对于我国高速发展的证券市场来说,上市公司融资需求频繁而且旺盛,什么样的融资公司能够更好地服务于上市公司的融资行为,更好地实现社会福利的帕累托改进,是实业界和理论界所需要考虑的现实问题。从国外的经验来看,通过金融工具创新来解决上述问题,是一个理想的渠道。证券设计已经不单单是一种可供公司筹集发展资金的工具,更是一种有助于实现有效公司治理和公司控制权合理配置的方式。虽然我国目前证券市场工具较单一、融资渠道有限,但是可以预见的是,随着我国资本市场改革逐步推进,各种创新的金融工具必将不断推出,而证券设计也必将成为一个焦点问题。因此,结合我国资本市场的实际,尤其是考虑到公司治理的实际要求与具体特征来开展设计,其相关的理论研究,对于我国资本市场的监管者、融资者和投资者都具有非常重要的现实意义。

设计理论论文::国内模板设计理论的进步透析

作者:熊耀莹

其实任何理论都应该顺应自然的法则,并不取决于我们主观的思维。稿成后编写组在香山会议上又遭到外部专家带着某上峰的观点意外的无情的围堵:坚决反对忽视扣件的半刚性的作用。其充分理由是脚手是临时构筑物,不考虑扣件的半刚性是一种浪费。这一协调过程更为艰巨,结果意见始终未能统一,此后因我国脚手架发生连续重大伤亡事故(如北京西四工程),其围堵‘几何不变铰接理论计算体系’的声音才销声敛迹。现在回顾碗扣式国家行业标准规范的问世为我国脚手架理论上进步的曙光,也还是有许多粗糙和不完善之处:如脚手架部分就有几种几何不变构造形式未能分别说清,空间几何不变体系概念不清所致;有些部分还留着过去理论的阴影,如悬挑件部分的计算;在架子整体内力计算上也缺少方法指导:当每步架纵横至少有一个斜杆即可形成几何不变体系,假如我们使用了两根以上斜杆就形成造静定结构体系,计算还是很繁。其简化计算内力方法也应向读者指示———可将水平分力平均作用到斜杆上,因各斜杆刚度相等;几何不变理论体系随着计算理论的深入发展,必然还涉及到更多的问题,如何更合理科学地设置斜杆,使立杆不至于应力集中也是不可回避的问题之一。这也因为编写人员因经费问题很分散,意见集中仅主要依靠书面进行,真正集中碰头见面的机会太少,一大堆问题出现又因为时间上参与主编企业单位要赶快出版,这就形成了粗制滥造。6.2011年1月28日中华人民共和国行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011在一片非议中颁布并将在12月1日实施。客观评价新规范的颁布相比与JGJ130-2001来说不能说没有进步,特别是试验内容上有一些突破和进步:在计算内容上提供了新的(原老规范没有涉及的计算因素)影响脚手架承载力的因素,而这些因素正是原规范的肇事陷阱。但新的行业标准最大的问题是保留了原来的构造方法,找不到理论的归宿,一味走老路通过试验来决定计算系数而步入死胡同。对此我们不得不进行科学方法与哲学思想的讨论。

关于科学方法问题

人在实践检验真理的过程中想走实践的独木桥是走不通的,总是离不开人类所掌握的大量理论知识来共同对真理的检验:人和动物的根本区别。所谓“真理是检验真理的唯一标准’是所有科学工作者不容忽视的偏见。我国有位哲学家在中央台访谈中只敢承认“实践是检验真理的唯一性”而不敢承认“实践是检验真理的绝对性”(《光明日报》1978.5.11曾经在特约评论员署名的“实践是检验真理的唯一标准”文章内容中报刊编辑又加上了“绝对的”用词)其实绝对与唯一两词并无很大距离,我国哲学界已经把“实践是检验真理的唯一标准”而成为一个铁的真理。诚然《光明日报》的该文章使我国快速进入改革的大道,功不可没(回避了与教条主义的纠结)。实践失去与理论的统一(实践的表面性也需要经得起理论的判别)就可能形成经验主义;理论失去实践的经验就可能形成教条主义。人类认识客观真理的过程总是实践与理论紧紧相结合的过程。“实践是检验真理的唯一标准”的偏见也将影响我国改革的可持续发展。实践过程中的局限性与表面性是每个科学工作者所不容忽视的问题。特约评论员文章中所说“理论”不能证明“理论”的论点也是不成立的:科学家在理论的进程中从来没有用同一理论互相证明的例子。特约评论员把彼此不同内涵的彼此“理论”混为一谈,是有逻辑上偷换概念之嫌。可惜本文不可能与哲学家、特约评论员来很详细讨论这一问题,我有兴趣以后有机会再专题深入讨论。我们现在还是就有关模板支架的具体技术问题来讨论。从一开始国家行业标准《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001对模板支架的构造采取水平与垂直剪刀撑不均匀间隔加固方法,这一举措迫使规范走试验的道路来决定计算系数方法,而难以以基础理论来左右形势。为此建筑科学院的研究人员与哈工大教授因试验理论方法不同而导致试验数据不同(其实两种方法并无本质的差别),双方各执一词而规范“难产”———上世纪八十年代初规范立项,直至21世纪初才迟迟统一意见。但还是犹抱琵琶半遮面,许多问题并没有充分揭示。结果从规范出版后每年安全事故层出不穷仅次于我国煤矿安全事故的发生。由于理论基础不牢许多影响模板支架的安全因素也难以显露。通过10年来各学术团体不断探索试验了解更多的影响脚手架承载力的因素(n):扣件拧紧力度(扭矩)、架子宽度、高度、高宽比、步距、纵向杆距、横向杆距、水平剪刀撑、垂直剪刀撑、立杆上端悬挑高度、水平约束等因素,在《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001中仅介入了个别的因素去影响脚手的试验计算程序。如水平约束、剪刀撑、支撑悬挑高度。而漏掉许多当时还未察觉的影响脚手架承载力的因素,而这些漏洞正是安全事故的陷阱。新规范JGJ130-2011的编者仅选取了剪刀撑(不加型、普通型、加强型三个工况)、立杆间距(纵横杆距相同六个不同工况)、步距(五个工况)、高宽比(仅一或两个工况介入,不大于2或2.5)、最少跨数(仅两个或三个工况介入4、5或8)、上端悬挑高度(两个工况a=0.5m与a==0.2m)等六个影响因素(n=6,扣件扭矩和中间约束等未纳入,杆距纵横选取相同值)进入试验程序。而工况介入试验的选择就更少。在附表录C‘满堂脚手架与满堂支撑架立杆计算长度系数μ中:表C-1至表C-5列出μ值126个,按照有限的工况和不完整的影响因素应做196次试验,而表中空格数却有76个。我能了解编者的苦衷,仅能使用有限的工况数(X)和有限的影响因素(n)来介入试验计算程序:如果填满空格的数据可能还要多花费几百万试验费,因而可做可不做的试验只能减免;委屈读者空格处不做选项。但假如读者遇到高宽比为2以下时没有意见(仅有点浪费);高宽比为3时读者又何去何从呢:人们在规范上就找不到答案,计算就无法继续进行。新规范还是没有把已知的影响因素全部纳入试验研究的对象。那么我们要进行多少次有效的试验才能满足施工的要求?这也是我们不能回避和重视的研究的关键问题。在新规范JGJ130-2011版本中正如规范附录C表编者把影响因素压缩到五个n=5(立杆间距、高宽比、步距、最少跨数、上端悬挑高度a);工况(X)也进行压缩:立杆间距为x=4或6、高宽比X=1或2、步距X=4或5、最少跨数X=2或3、悬挑高度X=0或2。就这样根据不完整的影响因素与极少的变化的几个工况的组合按编者的意图附录C表应做196次试验求出196项系数(μ)而在C表中仅做121次试验:缺项77次。要填补这些空项还须数百万元,编写组已难以承受经济压力。但读者就苦了,无所适从。我们如果设想把影响因素和工况变化的数字再提高以适应更广泛的使用实际价值以消除事故的陷阱,我们们必须研究要做多少试验。如果把工况变化次数X=5并不算高;我们再把已知的影响因素定为n=10或8。要做多少次试验(Y)?这不得不以数学逻辑方法求得这一计算式:Y=Xn。我们仅设X=5,n=10则Y=97655625次。也就是说我们要做近100万次试验。如果降低标准:设n=8、X=5时:Y=Xn=78125次,这不仅花费数万亿或数十亿元经费,而一个人的一生也不可能完成这一实践(一个人的一生有效工作日还不足1.5万天),当然这经济费用也是我国任何企业不可能承受的。单纯以实践来检验真理是行不通的:实践在检验真理时必需与理论统一并紧紧相结合才能事半功倍。科学发展观才是可持续发展之路。新规范《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011在前我也从编者网上发给我的文件里看到,并与主要编写人刘群同志讲过我的意见还是尽快争取。我之所以这样想是因为扣件脚手架新规范时间与经费上不可能再以其它理论体系来转向。新规范虽然有不尽如人意之处(包涵许多问题与漏洞),但通过新规范编写组现有的大量试验也揭示了前规范所没有能发现的重大问题,故新规范再迟迟不发表全国读者也等不及,但读者使用新规范时未列入试验承载力影响因素的几个方面(如水平约束、纵横杆距不同、扣件拧紧力矩、乃至剪刀撑上用多少扣件都应认真对待)和表上未列项或空白处要特别注意。又讯中国建筑工程总公司已着手在按铰接几何不变体系模板支架的安全技术标准规范的编制已进入试验过程中;新规范JGJ130-2011对模板支架的指导作用仅是过渡时期的事。

宏观管理问题

在改革开放的过程中建设部规定凡特级施工单位必需主编国家行业标准规范的硬指标,这一要求旨在提高施工单位技术水平。这一规定使我国的规范标准有了空前数量的提高,编制经费也获得前所未有的改善。企业愿意花几十万或数百万甚至千万来投资,原来部里给每项规范的科研经费仅五万至几十万。我国前所未有的规范数量也成跃进的姿态猛增,千家万户在编规范,而各企业高端科研人员增加的速度就达不到这个要求,在企业资格审查时间并不以编制进度为标准,而是以年度审查时间为标准,企业就把编制进度放在首位:资质是企业的生命,而编制质量就顾不上许多。由于施工企业时间紧迫,催逼规范审批的压力下,规范审核过程也就很匆忙。对此我们呼吁不是谁有钱谁就有资格来主编修订国家技术法规,这是技术进步的假象,当前企业以重金来购买规范主编权的现象应予制止,否则对规范的长期管理也带来无穷的后患;而真正参编的主要科技人员也应相对稳定,年纪大的应有接班人,部里不仅要抓规范的出版还应重视规范的长期管理的战略措施。

模板支架设计理论进步与构造方法的改进迫在眉睫

在碗扣式脚手架施工规范编制过程中我们曾批判了传统的扣件钢管脚手架的构造方法:不均匀剪刀撑加固法而导致难以以理论来系统处理脚手架的理论计算陷入“实践是检验真理唯一标准”的怪圈中。一旦使用铰接几何不变理论构造措施:忽视扣件的半刚性作用我们可以避开许多附加系数的纠缠和以理论来取代无休止的试验。正像人们一直忽视钢屋架节点的全刚性而顺利的解出杆件应力。使用几何不变体系理论与构造方法还可以顺利落实在侧向荷载作用下在理论上求解出对立杆的影响计算成为现实:以结束模板支架计算方法的模糊性。如前文所叙碗扣式规范的问世也还是有许多不健全之处,需要进一步完善,但其理论的战略大方向是正确的。如何保证几何不变理论体系的计算可靠性在细小零件上也应予以认真重视否则功亏一篑。在几何不变理论体系中斜杆对架子几何不变起关键作用斜杆所使用的万向铸铁扣件不应再使用:误差太大。我国已发明了先进的万向扣件可以取代现有的铸铁万向扣件。我国生产了许多锻钢扣件性能很好,可是国内无人问津,全部出口甚至供不应求也是极不正常现象。从新规范中试验说明中了解到架体整体失稳的波形中上部大于下部的信息,这说明上部直接承压端部引起很大的偏心力矩。这就意味着必须改善立杆承压端部的构造。可调托撑上的托板不能与托撑焊牢:应加球面座以消除偏心矩。(假如钢管直接支撑模板,钢管端部不能达到绝对与模板全部吻合,其偏心距离最大也就是钢管的半径,钢管边缘直接承受压力),而承托板与可调撑焊牢则将引起较大的压力偏心距离而引起较大的偏心力矩(因托板的尺寸较钢管的直径大很多)。改进悬挑杆件端部的构造会使架子的承载力增加。与此同时悬挑杆件的根部或上部采取加固措施,使其偏心力矩不至影响到下部步高杆件的计算长度。(参见碗扣式架子试验报告)加强对上海地方规程中提出的诱发荷载的研究(国外同仁对此问题也引起高度重视);分静载与动载两个部分。这一课题并没有在其它规范中引起重视,但侧向荷载是客观存在的,容不得我们不予理睬。人们忽视动荷载这一现象是由于把动荷载引入难以定量而未能引入,上海提出的诱发荷载计算方法还没有得到业内同仁认可而搁置。但动荷载部分还有风荷载勉强有荷载规范对模板支架结构形式近视计算,但浇捣过程中砼输送泵的富裕能量的(输送机的能量设置总是大于可输送的高度和路线长度)连续作用在浇捣的楼面上的动力效应的积累(振动效应)的研究还是一个计算难题,现在我们希望在设定输送机能量的设置不要过于富裕来减轻动力效应。这就理应把砼布料机的计算也应纳入模板支架设计内容的计算日程。静荷载相对来说较容易解决,如搭设误差荷载容易定量。另一方面我们也应进行扣件在砼浇捣前后的拧紧力矩的变化测试研究,因为有些工程坍塌是在砼浇捣结束后发生(从广西质检总站曾提供的录像资料)。与此同时应进行模板支架浇捣前后的变形研究。在构造上我们可以将上部顶层加水平剪刀撑以大大分散动力荷载分散对局部的强力作用。顶层上部水平支撑的作用不可小视。结语:模板支架规范已跨过世纪一直困惑我们。我在《中国建设报》也曾发文呼吁“以基础理论来支牢模架”。在国家经济大好的形势下,实践与理论紧紧结合起来,未来还是光明的:既重视理论宏观的把握又重视及细小的零件问题,模板支架安全的灰色时代将一去不复返。

设计理论论文:土桥设计理论及方法诌议

作者:徐勋倩 刘振清 高强 钱国超 刘清泉 单位:南通大学 交通部公路科学研究院 江苏省交通运输厅

当环氧沥青最佳用量为0.8kg/m2时,随组分B用量的增加,环氧沥青黏结层的拉拔强度先增大后减小,且编号HY3拉拔强度最大,表明国产环氧沥青黏结性能最好的组分A∶组分B最佳配比为1∶3.0。路用性能根据混凝土桥面薄层铺装结构力学分析结果可得知,在本研究参数取值范围内,黏结层最大拉应力为0.307MPa、最大拉应变为1237με、最大剪应力为0.164,考虑动力放大系数为1.5、剪切疲劳衰减安全系数为2.0。结合环氧沥青黏结层的剪切和黏结性能试验、温度观测分析及已有桥面铺装环氧沥青黏结层研究成果,提出混凝土桥面薄层铺装环氧沥青黏结层的路用性能要求,如表3所示。根据环氧沥青黏结层的剪切强度和黏结强度路用性能试验结果,提出三白荡特大桥试验段混凝土桥面铺装黏结层采用国产环氧沥青(组分A∶组分B=1∶3.0),经检验(20℃剪切强度为1.18 MPa、拉拔强度为3.64MPa)满足表3中路用性能要求。建议环氧沥青用量控制在0.8kg/m2左右,喷砂处理后的水泥混凝土调平层表面构造深度为0.3~0.5mm。环氧沥青黏结层的材料指标试验混凝土桥梁上部结构参数、调平层厚度与模量、铺装层厚度与模量、交通荷载与气候条件不同,对黏结层材料指标要求不同,而不同组分与配比环氧沥青黏结层材料指标差别大,应通过试验确定满足桥面铺装黏结层材料指标要求的环氧沥青组分与配比。用作混凝土桥面铺装黏结层的环氧沥青应满足固化时间、拉伸性能、柔韧性、耐热性等材料指标要求。固化时间试验环氧沥青固化时间直接影响着沥青混凝土铺装层铺筑与开放交通时间,要求在保证混凝土桥面铺装环氧沥青黏结层性能要求下缩短固化时间,可采用不同类型与掺量的固化剂来实现。国产环氧沥青固化时间一般为24h,即环氧沥青黏结施工后24h可以摊铺沥青混凝土面层,不会导致黏结层环氧沥青挤压与迁移,拉伸试验采用环氧沥青作为混凝土桥面铺装黏结层材料,其本身性能对桥面铺装的使用性能有较大影响。拉伸试验用以反映环氧沥青黏结层材料受拉破坏的应力和应变,测得的主要指标为拉伸强度和断裂延伸率。环氧沥青黏结层材料拉伸强度越大,其黏结强度和抗剪性能越好;环氧沥青黏结层材料断裂延伸率越大,其抵抗荷载变形的能力越强。将试模清理并涂刷隔离剂后,放入120℃的电热鼓风干燥箱中养生4h,将配制好的环氧沥青倒入试模中,并在120℃的电热鼓风干燥箱中养生4h,脱模后切成I型哑铃状试件。拉伸试验时试件在所需的试验温度下保温4h。拉伸试验结果受试件成型厚度、拉伸速度、试验温度等的影响很大。试验中成型试件的厚度控制在(3±0.5)mm范围内,拉伸速度为500mm/min,试验温度为(20±2)℃。表1中的3种不同性能的国产环氧沥青拉伸性能试验结果。编号HY3拉伸强度与断裂延伸率最大,即该配比环氧沥青黏结层抗拉性能最好、抵抗荷载变形的能力最强。柔韧性试验环氧沥青柔韧性直接影响着黏结层的低温抗裂性能,通过添加不同类型与掺量的增塑剂来实现。国产环氧沥青-20℃温度时的弯曲未出现脆断现象。耐热性试验环氧沥青是一种由环氧树脂、石油沥青及其他助剂等组成的一种高性能热固性复合材料,耐热性好。国产环氧沥青200℃温度时未出现明显流淌现象,完全能满足各种沥青混凝土铺装层高温摊铺而不流淌要求。材料指标要求根据环氧沥青材料指标试验、施工技术要求及已有桥面铺装黏结层环氧沥青研究成果,提出混凝土桥面薄层铺装环氧沥青黏结层的材料指标要求。

混凝土桥面薄层铺装力学分析

分析铺装层及黏结层受力特性,建立其力学指标与计算参数的多元回归模型,并用于基于环氧沥青黏结层的混凝土桥面薄层铺装结构优化设计。基本假设混凝土桥面薄层铺装结构力学计算时做如下基本假设:(1)混凝土桥面铺装结构均匀、连续和材料线弹性;(2)混凝土桥梁体、调平层、黏结层和沥青混凝土铺装层处于无缝工作状态;(3)水泥混凝土调平层与沥青混凝土铺装层间完全连续黏结,且黏结层完好无破损;(4)混凝土桥梁体、调平层、黏结层和沥青混凝土铺装层共同承受行车荷载的作用。计算模型及荷载作用位置混凝土桥面薄层铺装结构力学分析采用局部梁段作为计算对象,即将桥梁上部结构、水泥混凝土调平层、黏结层和沥青混凝土铺装层作为完整的力学分析结构。计算荷载采用标准轴载BZZ-100(轴载为100kN)的一侧轮胎加载,同时考虑30%冲击荷载作用[11],车轮与沥青混凝土铺装层的接触面积为460mm×200mm。计算模型和荷载横向作用位置如图5所示。由于车辆在桥面上行驶时有加减速、制动,加之桥面纵坡作用,轮胎与桥面沥青混凝土铺装层之间会产生较大的水平荷载。取水平荷载为轮胎接地压力的30%。力学特性指标敏感性分析引入正交设计方法,进行混凝土桥面薄层铺装结构力学特性指标敏感性分析。特性指标有黏结层最大剪应力与最大拉应力/应变、沥青混凝土铺装层最大拉应力/应变,试验因素包括水泥混凝土调平层厚度与模量、黏结层厚度与模量、沥青混凝土铺装层厚度与模量。根据混凝土桥面薄层铺装结构设计及经验,选取每个试验因素水平数为3个,选择正交表L27(36),安排27个试验方案进行数值计算。采用大型通用软件ANSYS,建立混凝土桥面薄层铺装结构有限元模型进行数值计算。施加荷载作用分别考虑对混凝土桥面沥青混凝土铺装层及黏结层受力的最不利位置,得到了黏结层及沥青混凝土铺装层最大剪应力与最大拉应力/应变。分析计算结果可得到如下结论:(1)随着混凝土桥面铺装层厚度与模量增大,黏结层最大剪应力和最大拉应力减小;随着黏结层模量、调平层模量与厚度增加,黏结层最大剪应力和最大拉应力先增大后减小。(2)随着混凝土桥面铺装层模量与厚度、调平层厚度增大,黏结层最大拉应变减小;随着黏结层厚度与模量、调平层模量增加,黏结层最大拉应变先增大后减小。(3)随着混凝土桥面调平层厚度和铺装层厚度增大,铺装层表面最大横向拉应力减小;随着铺装层模量、调平层模量和黏结层模量增加,铺装层表面最大横向拉应力增大。(4)随着混凝土桥面铺装层模量与厚度、调平层厚度与模量增大,铺装层表面最大横向拉应变减小;随着黏结层厚度与模量增加,铺装层表面最大横向拉应变先增大后减小。力学特性指标多元回归分析对黏结层最大拉应力/应变、铺装层最大拉应力/应变和黏结层最大剪应力进行多元回归分析。(1)最大拉应力多元回归分析。由混凝土桥面薄层铺装结构铺装层和黏结层最大拉应力与相关影响因素正交分析结果可以得知,该力学性能指标的关键因素为:调平层厚度T1、铺装层模量E2、调平层模量E1、铺装层厚度T2、黏结层模量E0。分析得出混凝土桥面铺装层表面最大横向拉应力与设计参数之间的回归模型为:(式略)分析结果表明,回归偏差平方和所反映的波动明显比剩余偏差平方和所反映的波动小,即回归效果显著;式(1)的相关系数R值为0.9065,式(2)的相关系数R值为0.9132,即相关性显著,基本反映了混凝土桥面薄层铺装结构的铺装层表面最大横向拉应力和黏结层最大拉应力与设计参数之间的变化规律。(2)最大拉应变多元回归分析。由混凝土桥面薄层铺装结构铺装层和黏结层最大拉应变与相关影响因素的正交分析结果可以得知,该力学性能指标的关键因素为:铺装层模量E2、调平层厚度T1、铺装层厚度T2、调平层模量E1、黏结层厚度T0和黏结层模量E0。分析得出混凝土桥面铺装层表面最大横向拉应变与设计参数之间的回归模型为:(式略)分析结果表明,回归偏差平方和所反映的波动明显比剩余偏差平方和所反映的波动小,即回归效果显著;式(3)的相关系数R值为0.9011,式(4)的相关系数R值为0.9134,即相关性显著,基本反映了混凝土桥面薄层铺装结构的铺装层表面最大横向拉应变和黏结层最大拉应变与设计参数之间的变化规律。(3)黏结层最大剪应力多元回归分析。根据计算结果,无法分析得出混凝土桥面铺装黏结层最大剪应力与关键影响因素之间的回归模型,后续优化设计只能根据计算结果建立其与单因素的回归模型。

混凝土桥面薄层铺装设计方法

(1)分析混凝土桥面铺装结构的使用条件,包括气候与环境条件、交通条件和桥面铺装结构的受力状态。(2)调查与分析混凝土桥面铺装结构可能出现的主要破坏类型,提出的混凝土桥面铺装结构设计指标为:①层间剪应力τ;②沥青混凝土铺装层表面最大拉应力σ/应变ε;③沥青混凝土铺装层车辙RD。(3)选取混凝土桥面铺装结构设计的标准荷载为沥青混凝土路面设计的标准轴载BZZ-100,提出基于疲劳等效的混凝土桥面铺装结构轴载换算方法。(4)通过标准试验方法确定混凝土桥面铺装结构设计材料特性参数。(5)以调平层与铺装层间容许最大剪应力和铺装层表面容许最大拉应力/应变作为混凝土桥面铺装层厚度设计的控制标准。(6)根据预估的车辙深度与容许车辙深度,验算混凝土桥面铺装结构抗车辙性能是否满足使用性能要求。设计方法在上述的分析与研究基础上,提出混凝土桥面铺装结构设计方法,设计步骤如下。(1)分析混凝土桥面铺装结构的气候与环境使用条件,主要明确混凝土桥面沥青混凝土铺装的温度使用条件和动力荷载响应。(2)分析混凝土桥面铺装结构的交通使用条件,计算设计年限内一个车道上标准轴载BZZ-100的累计当量轴载作用次数Neq。(3)确定混凝土桥面沥青混凝土铺装材料方案,按有关规范规定的试验方法实测黏结层和沥青混凝土铺装层材料特性参数。(4)明确混凝土桥面铺装结构设计必须控制的主要破坏形式,从而确定混凝土桥面铺装结构设计控制指标和验算指标。(5)应用通用有限元软件,分别计算调平层和铺装层间最大剪应力τmax及铺装层表面最大拉应变εmax,并建立该计算值与铺装层厚度的回归拟合模型。(6)计算得到调平层与铺装层间容许最大剪应力τR和铺装层表面容许最大拉应变εR。(7)选定混凝土桥面铺装结构及桥面结构系统的各项参数,确认铺装层沥青混凝土材料设计的合理性,满足疲劳性能要求。(8)在条件许可情况下,进行混凝土桥面铺装结构可靠度分析与设计。设计实例以沪苏浙高速公路江苏段三白荡大桥(双向六车道)为例,混凝土连续箱梁桥面铺装结构为:水泥混凝土调平层厚度为80mm、模量为210GPa,国产环氧沥青(组分A∶组分B=1∶3.0)黏结层厚度为0.8mm、模量为210 MPa,SMA-13沥青混凝土铺装层模量为1200MPa。混凝土桥面铺装结构设计使用年限为15年,设计年限内一个车道上标准轴载BZZ-100的累计当量作用次数Neq为1851.6万次。拟定4个混凝土桥面沥青混凝土铺装层厚度h分别为40mm、50mm、60mm、70mm,应用通用有限元ANSYS软件分别建立有限元计算模型,计算并建立层间最大剪应力与铺装层厚度的回归拟合模型为:(式略)根据疲劳方程和设计年限内一个车道上标准轴载BZZ-100的累计当量作用次数Neq,可以计算调平层与铺装层间容许剪应力τR=0.0733 MPa、铺装层表面容许最大拉应变εR=156.3με。令τR=τmax成立,求得混凝土桥面沥青混凝土铺装层厚度h=57mm;令εR=εmax成立,求得混凝土桥面沥青混凝土铺装层厚度h=67mm。因此,建议三白荡大桥混凝土连续箱梁桥面沥青混凝土铺装层厚度为60mm。通车后的试验段检测与分析三白荡特大桥于2008年1月12日全线建成通车,同年7月15日和2009年6月30日,两次对通车后的左幅桥面铺装试验段运行状况进行跟踪检测,检测指标为平整度、车辙深度和病害。2008年7月15日采用3m直尺分别检测3个车道平整度和车辙深度,检测频率为1处/(车道•100m);2009年6月30日采用激光断面仪分别连续检测3个车道平整度,采用人工铺砂法分别检测3个车道构造深度。检测结果(见表11)表明,通车一年半的试验段平整度和运行状况良好,未出现任何明显的病害。

设计理论论文:行人过路设施设计理论和方法透析

作者:刘文 吕坤 单位:西安市政设施管理局

实际上,每增加一个冲突点,交叉口的通行效率就会大大降低,同时增加一个潜在的交通事故黑点。交通信号设置不合理现状平面交叉口信号配时较少考虑慢行交通中行人过街时间需求,导致现状交叉口中经常出现行人在绿灯时间内未能完全通过交叉口,此时存在行人和机动车的冲突,若行人信号的红灯时长超过了行人的可容忍等待时间时,闯红灯的可能性大大提高。交通信号设置不合理对交通弱势群体过街造成了严重的威胁,也大大降低了交叉口的运行效率。通过安全性和通行效率分析可知,有行人二次过街设施比没有行人二次过街设施更加安全。

行人二次过街设计理论与方法

二次过街设置的条件尽管采取行人二次过街方式能够使得行人更方便的穿越道路,但并不是所有的道路都适合设置行人二次过街设施。二次过街方式适合于有较宽中央分隔带的新建城市道路及在有较宽两侧辅道的高架桥下设置,具体的设置条件如下:(1)空间条件:设置行人二次过街的路段路面要足够宽敞,机动车道宽度大于25m,无条件修建行人天桥或地道,且有足够设置安全岛的空间,中央驻足区的大小应该满足行人等待较好服务水平的所需空间。(2)信号配时条件:设置行人二次过街后必须满足某段人行横道允许行人通行的连续相位时间总和不小于行人通过该段横道的最短时间。(3)行人条件:在平面交叉口处,当一个进口道横过马路的人流量超过5000P/h,且同时在交叉口上双向当量小汽车交通量超过1200pcu/h,应考虑设置天桥或地道设施[10]。反之,设置行人二次过街。基于安全和效率的行人二次过街设计理论与方法平面交叉口的交通冲突类型按使用者划分,可分为机动车与机动车冲突、机动车与非机动车冲突、机动车与行人冲突三大类。由于三种冲突形式行驶方向各不相同,交叉口处存在着大量干扰和冲突。在没有非机动车和行人的情况下,仅机动车在无信号交叉口冲突数:交叉点为16个,合流点和分流点均为8个。若计入行人、非机动车,则冲突点总数目要提高几倍,本节重点无信号灯控制交叉口冲突数、传统两相位信号配时交叉口冲突数和结合行人二次过街配时交叉口冲突数,结合行人二次过街配时方案与无信号灯控制交叉口和原来二相位配时方案交叉口冲突数比较,冲突数明显减少,使交叉口的交通运行更加安全。基于相位嵌套的行人二次过街设计理论与方法行人二次过街设计理念是通过充分利用信号相位资源,合理划分机动车与行人的使用空间和时间,提高行人过街的安全性、便利性和通过能力。仅仅设置行人二次过街设施并不能很好的解决行人过街问题,在大型信号控制交叉口应结合优化信号相位使得交叉口发挥最大的交通效率。本节提出基于相位嵌套的行人二次过街设计方法,将行人二次过街镶嵌在机动车相位中。基于相位嵌套的行人二次过街信号配时实现方法表述如下:在一个信号周期内,第一相位为南北方向机动车左转和右转,同时将非机动车和行人相位嵌套在该相位中,基于安全,使行人流在安全岛上驻足等待;第二相位为南北方向机动车直行和右转,同时将非机动车和行人相位嵌套在该相位中,基于效率,行人流在此相位中可以安全到达对面,完成二次过街;第三相位和第四相位为南北方向,同第一相位和第二相位的设计。根据我国学者[6-7]对行人过街速度的研究,适合大多数普通人的过街速度为1.19m/s,适合大多数老人过街的速度为1.07m/s。由此则可以根据路口宽度和信号相位各个方向的绿灯时间,考虑行人是否可以在一个绿灯相位内通过人行道,确定是否需要二次过街安全岛,并设置相应的专用信号灯。行人二次过街信号相位的设置与各个方向的车流密切相关,主要涉及道路情况、左转车流量的大小和该相位绿灯时间的长度。基于相位嵌套的二次过街配时方案将行人二次过街相位嵌套在机动车相位中,总的周期时长不改变的条件下,基于嵌套在机动车相位的信号配时方案优于单独给行人专用相位的信号配时方案,行人过街更加安全,总延误减少。

实例验证

行人延误本节以西安市小寒东路—翠化路平面交叉口调查数据为例,对前面行人二次过街安全性和效率进行仿真验算。仿真模型方案针对不同的机动车流量和行人流量分别进行仿真,其中机动车流量为1000pcu/h、2000pcu/h,行人流量分别为1000P/h、1500P/h、2000P/h、2500P/h、3000P/h,共10种组合。根据小寒东路—翠化路平面交叉口实地调研情况,在仿真过程中,将行人一次过街违章率设定为1:3,行人二次过街违章率设定为1:9,违章率降低67%。仿真效果见图3。由VISSIM仿真模拟可以得出,增设行人二次过街设施后,行人在整个信号周期内的过街机会和可利用的过街时间将增加,行人过街效率提高。在各类相位相序排列组合中,行人二次过街延误情况为变化较平稳,较行人一次过街小,且总延误低于一次过街延误。在一次过街信号下,行人的可通行时间不足且等待绿灯时间长,使得行人违章过街比率较大,受到的机动车干扰较大,行人延误相对增加,与之相比,行人实现二次过街后,违章率会相应降低,与机动车之间的干扰减小,延误减小。但若过街行人量过大的路口,行人体的面积过大,当二次过街时,安全岛的面积不足全部等待行人站立的情况下,则不适合设置行人二次过街设施及信号。另外,由于实例平面交叉口的机动车流量及行人流量均较大,行人若一次过街将会因等待时间过长,超出行人心理极限,行人违章率将增加;而设置行人二次过街后,行人过街时间和机会增多,行人违章率将有所减小。这均是行人延误和机动车延误产生的重要原因。信号配时相对于传统的行人过街,行人二次过街在人行横道中央设置安全岛,并在中央安全岛加设信号灯。行人二次过街相位在传统设计方法的基础上,左转相位上添加了行人相位,将行人过街分为两段进行。相对应的行人相位形成了互补,使得人行横道上的行人能安全到达中央驻足区。在现有的信号配时相位设置情况下,小寨东路的行人过街最短绿灯时间为40s,交叉口设计通行能力为5859pcu/h,饱和度为0.85,服务水平E级。采用行人二次过街的方法设置相位后,小寨东路的行人过街最短绿灯时间为23s,交叉口设计通行能力为6953pcu/h,饱和度为0.73,服务水平升级为D级。通过以上分析,使用VISSIM软件进行交叉口高峰时段现状模拟和行人二次过街优化设置模拟。模拟结果数据显示,对于行人来说,行人过街平均延误时间减少,平均等待人数也相应减少。行人延误的减少也大大减少了机动车的延误。可见,行人二次过街可以减少行人和机动车延误,从而提高交叉口通行能力。

结论

(1)二次过街比一次过街更加安全行人作为人车冲突系统的重要一方,其运行效率降低会导致整个交通系统能力未能有效利用。特别是在信号控制大型交叉口,过街行人往往无法在绿灯信号内一次过街,造成行人与机动车冲突,导致行人过街效率和安全性降低。而行人二次过街措施可增加行人过街的绿灯时间。在平面交叉口处,基于二次过街的安全性比一次过街安全性高。(2)二次过街能提高行人的通行能力及机动车运行效率行人一次过街时,行人过街时间不足、行人违章过街影响机动车运行,行人可过街时间未充分利用;行人二次过街后,能有效避免行人与机动车的冲突,且充分利用交叉口信号相位。在信号控制交叉口处,基于信号嵌套的行人二次过街比单一给出行人信号相位时仿真效果更优。

设计理论论文:空间设计理论透析

作者:白鹏

建筑与其他艺术形式区别开来的特征就在于它所使用的是一种将人包围在内的三维空间“语汇”,我们建造有形的建筑实体是为了形成围合起来的空间,人们的行为活动也是在建筑“空”的部分中进行,那么,室内设计的重点无疑应该是建筑中的“无”。空间应当是室内设计的主角,这是合乎规律的,在没有考虑空间意义的前提下,对空间界面做出的任何装饰,只能算成是“徒有其表”。强调空间是室内设计的灵魂,并不意味着对室内设计的评价体系完全建立在空间效果上。每一个空间设计都可以用许多方面的价值来评判:经济的、社会的、文化的、技术的、功能的、审美的、空间的和装饰的等,应该是所有因素的总和。只靠空间本身也不足以完成对室内设计的评价。但空间却是我们评价的基础,只有充分认识到空间意义之所在,以室内空间的真实表达为目标,通过对空间的整体把握,在满足空间使用功能并充分表现材料的内在潜力和外部形态的基础上,才能使空间使用者得到多感官的愉悦,使空间的感染力得到升华。

室内空间的多维度特性

面对一个室内空间,我们可能只看到形成空间的围合物,感受到被围合而成的空间形态,除了对这些进行“包装”外,形成设计品质的过程中不可否认存在着其他更多的空间特性,它们以各自的多样性统一于空间整体之中,并各自发挥着作用,我们可将其称作空间的“多维度”特性。室内设计因其为人服务的特征,空间的多维度特性必然依附于人自身的特性,每个维度都是以人为基点出发,最终再回归到人类自身。丹麦心理学家英格丽特•格尔在《生存环境》一书中,将人的生存需求分为生理需求、安全需求和心理需求三个部分,其中与建筑室内空间有关的是睡眠、休息、卫生、光、空气、太阳、一般居住安全、安全防卫、噪声控制、交往、私密、活动、玩、建造和美感。多维度室内空间特性借鉴了以上因素并结合人类的社会属性及环境属性,将室内空间设计归结为人与空间、空间与环境这两方面关系的协调和统一,强化如何以人性化设计思想满足人对空间的需求,满足人与人、人与自然的交流和亲和,提高室内空间的品质与环境的品质。

室内空间多维度特性的具体内涵

多维度室内空间特性的主要划分依据是基于设计中对空间、人、环境三者的思考。首先,由于室内空间为人服务的特点,决定了它的第一个特性是与人的空间感官息息相关的,也就是人的感知特性,即包括人的视觉、听觉、嗅觉、触觉等生理感知力。这个特性强调针对人们的感官需求与变化来控制室内空间设计,过程中强化对人生理感官的关注。第二个空间特性是从人对空间的心理需求出发而划分出的,包括人对空间的距离需求、私密需求、交往与联系需求、依托需求、导向需求、求新与求异需求和纪念性与陶冶心灵需求等。第三个空间特性体现在人作为具有情感的生命体,在有外部空间环境因素刺激的条件下,借助自身的联想与感知会引发自身情绪或心理的变化,影响人对空间的认知,所以,室内空间应该通过设计媒介实现与人情感的交流和沟通,使空间成为情感的承载者,实现与人情感的共鸣。第四个空间特性,人们的空间体验,不是静态或“定格”的视觉感受所能完成的,而是需要通过连续的视角变换才能感受其魅力。这种观看视角在时间轴上的移位,给空间增添了新的特性——时间特性。第五个空间特性体现在空间与环境的关系上。这里的环境指的是自然环境和社会环境两个方面。在人类意识到尊重自然与可持续发展的重要性后,室内空间设计应强调可持续发展的设计,是一种生态理论和生态美学共同驾驭的生态室内设计,同时,室内设计作为一门实用艺术,还要依托与社会、政治、经济、文化等相关因素的关系,受其发展的影响,两者需相互促进,协调发展。室内空间多个特性的划分是对空间本质的全新剖析,是以人类多感官空间体验为基础,突出人在设计中的主体地位,强调人在空间体验过程中的时间性及空间自身的生态性。这种全新的室内空间理论,可以让我们不被可读性较强的视觉表象所束缚,不再只局限于对空间围合实体的规划与构想,而是更多考虑在此基础上多维度特性的参与。

多维度室内空间理论的意义

多维度室内空间理论的提出源于对室内设计的灵魂——空间本质的追溯。室内设计发展到今天,单纯追求空间功能的合理性早已不能满足人们对高品质生活空间的需求。设计中,除了功能以外,人们已开始朝着强调文化与艺术内涵、注重人的情感体验、崇尚个性化设计、尊重自然和社会规律等多角度的思考模式发展,而多维度室内空间理论,正好符合当前这一发展趋势。空间的表现,不仅是光线、色彩、造型、材质等因素的集合,还是一个多维度特性共同协作的结果。它不仅为设计的表现方法提供了可参考的理论依据,也为表现形式提供了多种实现的前提。多维度室内空间理论将给室内空间发展的推动机制以新的动力并保持它的正常运转,它会使一些最初不在人们注意力范围内或根本不在选择之列的事物成为新的关注点。通过它会使室内空间的魅力淋漓尽致地展现在人们面前,从而促进室内设计本源的回归。

结束语

空间的魅力是无法抗拒的,即使我们可能忽略它,室内设计中无法抗拒的美感还是源于空间之中。只有空间才是动态的、有生命的,它与人产生互动,进而完成与受众的交流。在人们的思想意识中唤醒对空间重要性的认识,使室内设计在其灵魂——空间设计的可持续发展中实现人们对高品质生活空间的需求愿望,这是设计师的责任,也是设计师的义务。

设计理论论文:通用设计理论的视觉传达论文

一、通用设计的定义及时代的需求

1.什么是通用设计通用设计又名全民设计、全方位设计或是通用化设计。它所传达的意思是:如何能被失能者所使用,就更能被所有的人使用。通用设计这一概念近几年开始逐步兴起,与工业化时代的设计效率优先不同,通用设计倡导的是人与人,人与人造物,人与设计品之间和谐有效的沟通,更加注重用户的情感体验。最早提出通用设计概念的人是美国建筑师,罗恩梅斯,他也是首先使用‘UniversalDesign’通用设计一词的人。

2.通用设计的基本原则原则一:公平地使用。原则二:可以灵活地使用。原则三:简单而直观。原则四:能感觉到的信息。原则五:容错能力。原则六:尽可能的减少体力上的付出。原则七:提供足够的空间和尺寸。通用设计的理念并不等同于无障碍设计。无障碍设计是专为身障者考量的设计,而通用设计所考量的对象不仅仅是身障者,而是更广阔的使用族群,并且关注使用时的心理诉求。

3.非物质化社会的需要美国市场营销专家菲利普•科特勒认为人们的消费行为变化可分为三个阶段:一是量的消费阶段,二是质的消费阶段,三是情感消费阶段。而非物质化社会对自我实现需求更为强烈。在马斯洛需求层次论中,人类的需求层次从生理需求、到安全需要、到归属与爱的需要、尊重需要、自我实现的需要,这几种需要总是相互连结相互影响。而我们所处于的非物质化社会中,消费者尤其对情感层次的消费需求更为强烈。人们在选择商品时,产品的功能已经日趋饱和,所以商品的造型、包装、色彩、附加功能、所包含品牌精神价值,就成为了消费者们选择产品的依据。通用设计的理念可以更好的满足这些需求。

二、通用设计理论下的视觉传达设计

1.视觉传达设计通用化需求在信息传播方式渠道多样化,信息内容互联爆炸式传播的时代,视觉传达设计的通用化需求是适应时代的必须。以传统的印刷品为例,用通用设计的理论考量的话,绝不仅仅是调整字符的尺寸,使之可以更清晰的阅读就可以的。在面临多文化背景的阅读者时,怎样的版式、色彩、符号的使用,可以尽量小的避免歧义的产生。特别是随着国际沟通交流的日益紧密,怎样进行内涵丰富、信息传达准确,并且可以得到更多人喜爱的视觉传达设计,才是视觉传达设计通用化的需求。在传播方式上,也需要在通用设计的理念下进行更有效的传播。如怎样既能有效生动的传达企业的讯息,引发兴趣,又不会使受众在接受信息时产生厌烦、紧张、恐惧等负面情绪。广告文案的用词也应多注意对老年人、弱势或特殊群体的尊重。在进行视觉传达设计时,要将所传递的内容进行归纳梳理,采用更丰富鲜明的视觉语言,易懂易用的图形符号设计。要基于受众的文化背景,思维方式,视觉逻辑习惯进行设计,才能便于信息传达与识别。并非越简单概括就越易认知。这一设计的过程,需要洗练生动的反应客体的基本特征以及符号含义,才能做到视觉信息有效的传播。

2.多感官通道的传播方式视觉传达设计有时也被称作沟通设计,正是设计师需要使相对复杂的信息变得更易被受众理解。视觉符号的传播不仅仅是单方向的,更是互动的,多方位的。基于通用设计理论下的视觉传达设计,不仅是从视觉上传递信息,更是从视、听、触、味、嗅多感官渠道进行信息的通感传递。多通道的媒介传播,可以让大脑捕获等多维度的信息,让信息接受者对事物获得更多方位的认知,使信息更有效的传播。

3.适应各类使用者的视觉传达设计对于视障弱势等在视觉识别上有一定障碍或缺少视觉传达接受渠道的人群,在进行视觉传达设计时,可以进行多维度的刺激,辅助更多的传播方式。如为避免视障人群的误食,通过突起的盲文,可以使视障人群感知饮料或食物中可能会导致过敏的成分。进行公共导视系统的设计,如救灾、避难的导视设计时,通用设计就尤为重要了。这类视觉设计可以通过立体的视觉符号、鲜明的颜色、夜光材料、声音的配合使用去适应各种突发状况。随着老龄化社会的趋势,如老年人使用的手机、阅读的报纸、电子界面等等,都是视觉传达设计通用化的方向。在进行地铁导视系统设计时,设计师在选择色彩时主要是选择对比强烈,鲜艳舒适的色彩进行线路的区分。有一类特殊人群——色盲患者却被忽略。色盲患者眼中,色彩的区分度很低,尽管选择色相区分度高的色彩,但色彩的明度区域一致,这就造成了读图的障碍。设计师在进行视觉设计时,选择的颜色在色相及明度上都有所区分,就可以适应更多的人群,从而达成视觉通用设计的目标。

三、通用设计理论下的视觉传达设计研究总结

视觉传达设计的意义不只是提供内容,丰富人们的精神生活,带来舒适的情感体验。同时也通过优秀的视觉传达设计提升、引导受众的习惯观念。通过对基于通用设计理论的视觉传达设计的研究,在视觉消费成为人类消费的主要特征之一的时代,通用设计这一概念,不仅能帮助人类建立良性的社会生活环境,并且也是最为先进的设计理念设计趋势。在满足使用者日趋多元化需求的同时,可以更好的适各类使用者。随着老龄化社会的到来,从人本出发的通用设计,其相关思想与技术的结合也更显重要。基于通用设计理论方法的视觉传达设计是在通用设计理论下,引导从设计师到大众,创造属于大众的爱与关怀的力量。更是为我们生活的世界,建立一种全新的,善意的,以人为本的全新观察与生活方式。

作者:刘永畅单位:清华大学美术学院

设计理论论文:生态设计理论的低碳景观设计论文

一、关于生态设计理论

生态设计最早提出见于1969年,伊恩•伦若克斯•麦克哈格(LanLennoxMcHarg)在《设计结合自然》一书中提出“设计尊重自然”,将生态学思想运用到景观设计中,从而让现代景观设计有了新的理论基础和指导。这种生态设计意味着设计尊重自然环境的原貌,即物种多样性,减少对环境的破坏性改造及对自然资源的掠夺,维持动植物生长环境的质量。而生态设计的概念是西蒙.范•迪.瑞恩(SimvanderRyn)和斯图亚特•考恩(stuartCown)于1996年定义的:任何与生态过程相协调,尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计[2]。一般说来,生态系统具有很强的自我恢复能力和逆向演替机制,但是,今天的环境除了受到自然因素的干扰之外,还受到剧烈的人为因素的干扰[3]。由于环境问题越来越突出,人们意识到景观生态设计在城市环境建设中所起的作用,因此生态设计越来越被人们所熟知并重视。如果说景观设计的本质就是对人类生活环境的生态设计,那么生态设计原理应该成为景观设计的优秀。但是目前的景观设计都是以人类本身为优秀,以实现经济效益为重点,很多时候“生态”都要为“人”让步。这种做法只会让人类越来越背离自然和生态,背离人与自然和谐的初衷,从而导致环境的恶化,从近年来困扰我国各地的雾霾天气就可窥见一斑。生态设计的提出和被重视表明了人类对于自身的反思和对未来社会发展目标的渴望,景观设计不再是人类单方面的工作,还让自然环境、生态参与设计。有些学者对生态设计的原则和设计手法进行了深入的研究。如最少干扰原则、尊重场地生态发展原则、4R原则[4]。又如自然优先原则、最小干预最大促进原则[5]。以及地方性原则、保护与节约自然资本原则、让自然做功原则、暴露自然原则[1]。这些原则都集中体现了生态设计在作用于环境时对自然环境的尊重与避让,说明只有在对场地现状进行足够的研究的基础上做出的设计才是适宜的,才是对人类有益的。设计手法包括保留原有场地元素和尊重场地原有生态发展过程;生态优先,尽量减少对原有自然环境的干扰;对可再生能源的循环利用;利用自然的自我维持和自我恢复能力实现生态系统的恢复和再生[6];等等。

二、生态语境下的低碳景观设计的特征

(一)低碳景观设计

低碳景观设计是近年来才提出的新的概念。低碳,是指较低或者更低的温室气体(二氧化碳为主)排放[7]。而低碳景观设计是以低能耗、低污染为目标宗旨的绿色景观设计[8]。低碳景观作为景观学领域的新概念,其内涵也包括“低碳社会”、“低碳经济”等概念相对应的基本层面的低碳含义,那就是减少景观建设过程中的碳排放[9]。在景观的设计和施工中我们倡导节约其过程中所需的能源和减少碳的排放量,维护大自然的生态平衡、让人与之共存[10]。因此低碳景观设计也是一种可持续发展的设计理念,符合生态语境下当今社会对景观设计的要求。在生态设计理念的指导下,低碳景观设计有了长足的发展。宏观上,景观工作者本着尊重自然、可持续发展等目的,充分理解和尊重场地,让设计符合环境,充分让自然做工。微观上,低碳景观在规划、设计、施工、使用及维护的整个过程中都注重减少碳的排放,促进形成和谐发展的景观体系,这也是生态设计理念的具体体现形式。但是,低碳景观设计并不就是生态设计,它与生态设计有相类似的方面,但也有不同之处。生态设计主要针对于环境而言,主体是环境,生态设计的主要目的是减少人类活动对环境的破坏,而低碳设计可以应用于人类生活的方方面面,主体是人和人类活动。因此低碳景观设计不只是注重设计对环境的作用,也注重人的活动本身。它是研究人类和人类活动在作用于景观时所产生的碳的排放量的问题,更低的碳排放量是低碳景观设计所追求的目标。因此,从对坏境的影响上而言,低碳设计与生态设计有共同之处,但是它们的侧重点不同。生态设计更加注重目的,而低碳设计更加注重过程的低碳。生态设计更宽泛,而低碳设计注重结构的优化和细节的处理,因而更容易见效,也更容易被普通大众所理解和接受。

(二)低碳景观设计的特征

在生态设计理论的影响下,低碳景观设计体现出如下一些特征。第一,更加尊重场地,设计结合自然。在生态设计理论的指导下,低碳景观设计尽量利用场地的有利条件,协调和解决场地的不利条件甚至变不利为有利。利用场地已有条件和物质基础必定会减少景观设计和施工过程中的碳排放量。尊重场地是低碳景观设计的基本特征。结合场地的自然条件进行设计而不是“归零设计”,那种仅凭技术而无视场地现状的肆意妄为的做法是对资源的巨大浪费,我们已经付出了沉重的代价。第二,景观生态系统的动态平衡。景观生态系统包括景观与外部系统、景观内部各元素之间、景观元素内部的结构与功能之间、景观生命体与其环境之间以及人类与景观生态系统之间的生态关系都是动态平衡的关系[11]。生态系统的跨尺度性要求低碳景观设计力求平衡这些关系,并在此过程中减少碳的排放,而景观生态系统达到动态平衡之后也会达到减少碳排放的目的。第三,生态设计指导下设计生态。生态可以被设计,低碳景观设计在生态设计原则的指导下设计生态。众所周知生态系统是个很复杂的系统,它包含很多子系统,每个子系统又包涵了很丰富的内容并自成体系,因此生态系统不能被设计也很难被设计,但是设计可以发挥作用,人工设计的生态应该被纳入自然生态系统,是自然生态系统的一部分。因此在低碳景观设计过程中实际上是设计生态,是模仿自然设计生态的过程。只有如此设计出来的景观设计,在项目完成之后才能形成良好的生态循环。第四,减法设计,节约人力物力。低碳景观设计主张做减法设计,不浪费精力。不但在景观项目的方案设计初期,在项目设计和施工过程中,都秉承能少则少,节约人力物力的原则。要减少碳的排放量,只有更大程度地减少人力物力的损耗。低碳景观设计在整个过程中都注重节约人力物力,以达到更少的碳排放的目的。第五,尽量降低能源消耗,减少碳排放。低碳景观设计以尽量降低能源消耗,减少碳排放为原则。很多低碳设计打着低碳的旗号,事实上并不低碳。说低碳并不低碳的例子很多,如为了打造更好的自然效果,千里迢迢去找材料,或为了一两种植物跑几个省份。以及不珍惜资源,随意浪费能源,这些做法只注重了目的性,而忽视了过程的低碳,也不是低碳景观设计的正确做法。这也是生态设计和低碳设计最大的不同。

三、低碳景观设计的应用模式研究

低碳景观设计的应用模式的理论基础是生态学和景观生态学。基于生态设计理论的低碳景观设计目前的应用模式有以下几种。

(一)自上而下的模式与自下而上的模式

我国景观设计的现状和国外有很大区别,国外的景观设计项目一般而言要通过社区居民讨论,规划师、建筑师也要加入到景观项目的设计和施工中。而在我国则是政府行为,先立项,政府通过了之后到达主管部门,主管部门之后才进入到景观设计师手中。但是很多景观项目实际上负责人都不是景观行业从业人员,这给景观设计的具体开展带来了难度,甚至出现一个设计方案改十几次或几十次的情况。由于低碳景观设计很多时候并不是在第一时间就能够体现经济效益,在讲究效率和效益的现实条件下,低碳景观设计开展起来也困难重重。如果管理者(包括政府和相关主管部门)重视民众的声音,尊重设计师,给设计师更大的权限和空间,景观项目由自上而下的模式转变为自下而上的模式,这样才有可能给低碳景观设计带来新的局面。

(二)千层饼模式

这是一种叠加模式。设计师麦克哈格在景观设计时尊重自然,提出了强调“土地适宜性”的“千层饼模式”。千层饼模式是将影响景观设计的自然因子都列举出来,进行叠加,然后可以从叠加模式中看出垂直自然生态过程,并可据此判断出该设计与环境适不适合。到了设计阶段,将要做的设计分层进行,叠加之后成为一个完整的方案。然而该模式仅注重垂直的自然生态过程,而忽略了水平生态过程,因为设计的各要素之间不是孤立的而是相互联系相互作用的。如此势必割裂部分与整体的关系,使低碳景观设计成为形而上学的一种模式而达不到低能耗、低污染以及降低碳排放的目的。

(三)场地拼嵌模式

随着近些年来研究的深入,形成了分析景观的一个基本模式,即“斑块—廊道—基质”[12]。这是一种场地拼嵌模式,是利用景观生态学原理,将景观场地分为斑块—廊道—基质的形式,斑块-廊道-基质模型是构成景观空间结构的一个基本模式,也是描述景观空间异质性的一个基本模式。这一模式为比较和判别景观结构,分析结构与功能的关系和改变景观提供了一种通俗、简明和可操作的方式。这个模式也有缺点,有可能注重局部而忽视了整体,而且并不是每个景观场地一定包含这三个内容。就这几种模式而言,有景观设计程序上的,有方法上的,但是低碳景观设计并不是单一的或机械的使用这些模式。低碳景观设计应该以生态整体性为基本原则,灵活运用各种模式进行设计,要根据项目的实际情况选择合适的设计模式,也可以以一种模式为主,结合其他的模式进行研究或设计。

四、景观设计要素的低碳应用方法及实例解析

对于具体的景观设计项目而言,在以上几种应用模式的指导下,景观设计要素的低碳设计和应用,具体而言有以下几个关键点。这其中,水的处理在景观设计中是一个难点,也是施工和后期维护中碳排放高的部分。目前低碳的水处理方法主要是采取绿色生态水循环技术。包括废水的就地再生技术、雨水收集技术、地表水循环技术、污水处理技术等;道路系统设计方面,尽量设计步行系统,尤其是景区内的道路系统。除此以外,还可设自行车专用道、电瓶车道,尽量减少高碳排放的出行方式[13]。因此景观设计不但是一种环境的营造,也不仅是供人们生活的场景,还能引导人们的行为,使人们在生产生活的过程中产生较少的碳排放。对于废弃材料的利用,残砖废石、生活废料都能成为景观再造中的良好材料再利用[14]。桂林市的五号公馆小区在低碳设计方面做出了很好的示范。在最大限度利用原有场地的基础上进行景观设计。如小区大门入口处有一棵大樟树,最初的建筑规划在樟树所在位置是建筑,但是为了保留这棵樟树,开发商将建筑面积减少了十多个平方。材料利用方面,了解到用黄蜡石或青石等景观石不但造价高,还得远距离运输,因此经过调查,最后采用了桂林本地的铁锈石,景观效果也很不错,完全可以代替黄蜡石等景观石。在植物造景方面,大胆采用了野茅草、野生水草、野生树如梧桐、乌桕甚至构树等,营造出了出人意料的怡人效果。废料利用方面,将废弃的枕木用做道路铺装和亲水步道,不但解决了废料的处理问题,还营造出了很好景观效果。在进行低碳景观设计时,还要注意以下几点。第一,低成本景观不等于低碳景观,要避免施工时的低成本造成完工后的高额维护费用。第二,绿化越多不代表低碳景观,现代景观设计不是做乡村景观或森林景观。第三,高科技不代表低碳景观,如绚丽的灯光处理、花样迭出的水处理,会造成高昂的使用和维护费用,应多使用节能灯。在生态设计理论的指导下,低碳景观设计发展得愈发快速和成熟,也有更多的专家学者投入到此项研究来。对于一般民众而言,重要的是低碳生活方式的培养,而对于设计者而言,要让低碳景观设计成为一种意识,在设计时处处体现低碳精神,只有让低碳理念成为人们生活不可分割的一部分,地球的低碳理想才能得以实现。

作者:龙渡江工作单位:桂林旅游高等专科学校旅游与休闲管理系

设计理论论文:艺术设计理论审视论文

摘要:市场经济的实践,要求艺术设计教育努力适应社会需求,尽快建立起适合中国传统文化与现代科学技术相结合的艺术设计教育体系。为此,我们应重新审视艺术设计理论,研究艺术设计教育。

关键词:市场经济艺术设计教育思考

随着社会主义市场经济体制的逐步完善,我国经济进入了持续高速发展的阶段。经济的繁荣带动了社会各个行业的发展,也使得人才的需求日益增加。为了适应社会需求,高等教育规模不断扩大,呈现出由精英教育向大众教育迈进的发展趋势。而艺术设计作为热门学科,全国艺术设计类考生逐年攀升,全国兴起了艺术设计的热潮。然而,艺术设计教育在我国,只有短短的二十几年的历史。由于现代设计教育在我国的历史比较短,发展还不够完善,与国际先进水平相比还有一定的差距,加上这几年的扩招,实际教学过程中存在着一些问题。诸如:培养目标不够明确,教育思想和方法比较陈旧,课程体系和教学内容不够完善,教学质量有待提高等。所以,我们一定要静下心来重新审视艺术设计理论,研究艺术设计教育。

笔者从事艺术设计教育十多年,目睹了社会主义市场经济体制对艺术设计教育的巨大影响,以及艺术设计教育对市场经济的反作用,以自己切身体验谈谈对艺术设计教育的一些思考。

一、顺应市场需求,转变教学思路

社会主义市场经济体制是要让市场在资源的优化配置中起主导作用。随着我国社会主义市场经济体制的逐步完善,学校也被逐步推向市场,并逐步向产业化方向转化,这也是在市场经济体制运作下完成教育资源优化配置的必然要求。由原来的国家包培养、包分配,逐步转向交费上学,毕业后自主择业。这就必然要求我们改革培养模式,改革教学内容和课程体系,制订新的教学管理制度以适应社会和学生的多样化选择。我国的艺术设计,是随着市场经济在中国的兴起而兴起的,是为了适应市场经济的需要而产生的。应该说,艺术设计在中国从诞生的那天起,就与市场经济发生了割不断的联系。

因此,面向市场需求,随时调整专业设置和课程设置是高校艺术设计教育改革的首要任务。再以理念的突破和更新为先导,在教育实践上引起巨大的变革,在当前实施素质教育的实践过程中,构造并树立系统的现代教育观念。高校要扎扎实实地办学,不懈地努力,应努力培养高素质、复合型、一专多能、紧贴市场需求的人才。要基础知识与技能培训并重,全方位提升学生素质,从而造就适应市场需要的职业英才。同时,在硬件设施基本完善后,逐步控制学校的规模把工作重心转移到强化内部管理机制、增强凝聚力和竞争力上面来,努力为学生创造良好的学习环境和生活环境,为将来的生活和就业打下坚实的基础。

二、打破文理界限,培养宽口径人才

我国艺术设计教育脱胎于纯美术教育,原来只在艺术院校和轻工院校里设置,现在综合大学、工科院校和师范院校中也纷纷开设设计专业。在现行的教育体系中,艺术设计教育基本上按照两种模式进行。一种是在综合性大学、专业美术院校和师范院校;另一种是在各种工科院校,如建筑、机械、轻工、纺织等。前者偏重美术理论和美术基础训练,后者偏重不同专业的工艺与专业技术训练。这一点可以从开设的不同的课程上明显看出来。这两种教育模式本来可以互相借鉴,互相补充,但因为现存的教育管理体制,如一些综合性大学隶属教育部门,一些专业美术院校隶属文化部门,一些工科院校隶属各产业主管部门。我国的高校招生,历来分文理两大类,演变到今天,这种体制已经波及到基础教育的中学分科问题。而艺术设计学科,也因为这个招生体制,被人为地割裂开来。所以,以文科考试进入美术院校的学生,得不到良好的工艺与技术训练,以理工科考试进入工科院校的学生,得不到良好的美术理论和美术基础训练。这个问题早已经在我们的社会上,即学生就业的工作岗位上反映出来。

在这个问题上,笔者认为我们可否转变一下思维方式,打破文理科界限,把艺术设计教育统一起来,不论其设在什么学校,工科也好,文科也好,都用一个标准确定教育对象和教学方法。这样既能避免学生接受知识上的偏差,也能衡定各类学校的师资和教学水平。同时,也使学生来源得到合理配置。现在,由于实行“三加X”考试,这一点在招生上基本上没有障碍,主要是思想再解放一点,把这种选择学生的方式再向前推进一步,就可以达到这一目的。在市场经济的作用下,社会分工越来越细,对人才的要求也越来越高,同一个专业同一个班毕业的同学找工作的差异性越来越大。高校已经成为一个提高个人综合素质和修养的平台,具有较高综合素质的人才日益受到社会的青睐。这一现象逐渐受到高校教育工作者的重视,提倡学科合并交叉,培养适应多项工作的宽口径人才成为艺术设计教育新的发展方向

三、广泛吸纳社会力量,积极整合教育资源

随着社会主义市场经济的不断发展,社会对艺术设计专业人才的需求越来越大,艺术设计专业办学规模也随之不断扩大。然而,有限的教育资源和师资力量始终是制约我国艺术设计教育深入发展的瓶颈。一方面,高校要有计划地引进或培养既有系统的理论修养,又有丰富艺术设计实践经验的“双师型”教师;另一方面,要广泛吸纳社会力量,充实艺术设计的师资力量,可以采取长期或短期聘用的方式,邀请国内外室内设计行业的精英或专家来校讲学、授课,力争将最新的行业知识和信息传达给学生。

经过近二十年的发展,艺术设计教育在软硬件方面已经取得了长足的发展,但是,仍然无法满足经济高速发展和办学规模不断扩大的需要。高等院校为了要办出质量和特色,以培养大批适应市场需求的的高级人才,使出了浑身解数,以致有些高校因为基础建设的不断扩大,而债台高筑。短时间内,仅仅依靠高校自身力量已经无法满足社会对人才的需求。根据艺术设计应用性极强的特点,我们要把设计教育从大学的课堂里解放出来,交给企业家,作为企业发展的武器,交给民众,成为生活的必需。积极整合教育资源,坚持多样化办学,拓展以学养学,滚动发展之路,最终变“学校办社会”为“社会办学校”,主动适应社会经济发展的全面需要。令人欣慰的是,许多高校已经先行一步,积极与企业取得联系,将企业变成了高校实验室和实习基地。学校解决了实验场地的问题,降低了教学成本,企业也取得了很好的经济效益,达到了双赢的目的。

四、校企联手,促进就业

高校毕业生就业历来都是学生和家长十分关注的问题,尤其是随着高等教育的普及以及高校连年的大规模扩招,高校毕业生的就业形势日益严峻,并呈现出“两高一低”的现象,据有关资料统计:一高是指毕业生总人数高:2003年212万,2004年280万,2005年338万;二高是指待就业毕业生总人数高:2003年52万,2004年69万,2005年已经达到了79万。一低是指毕业生签约率低:据教育部的统计,2005年应届毕业的338万普通高校学生中,在毕业时的签约率仅为33%,即使到了2005年末,仍有近1/4的毕业生还没有找到工作。

为了解决就业问题,大部分有艺术设计专业的高校采取“主动出击,外引内联”的就业政策,在全国各地建立少则几十个,多达上百个的就业实习基地,与全国成百上千家企业建立长期联系,形成了庞大的就业网络,数以万计的学生在这些企业找到了位置,取得了很好的效果。另外,积极推进校企合作,采取“订单式”培养,也不失为一个好办法。学校与企业签订合同,企业为学校提供资金和教学场地,学校根据企业需求进行有针对性的教学和训练,学生毕业后直接到企业就业。艺术设计是一门应用型学科,学生毕业后如果不能就业,必将造成教育资源的浪费。国家已将就业率作为高校评估的重要指标,高校必将在推荐和引导学生就业中发挥越来越重要的作用。

五、结语

改革开放以来,我国取得了举世瞩目的成就,特别是建立社会主义市场体制以后,高等学校已由原来的在计划经济体制下形成的国家高度集中计划、政府直接管理的旧体制逐渐形成国家统筹规划、宏观管理,高校面向社会,自主办学的新体制。市场经济的实践,要求艺术设计教育努力适应社会需求,尽快建立起适合中国传统文化与现代科学技术相结合的艺术设计教育体系。

设计理论论文:现代住宅给排水设计理论论文

随着近年来我国经济的发展,人民生活质量水平不断得到提高。人们在购买住宅时,除了关注住宅的楼层、面积、平面布置等因素外,同时也将更多的注意力放在了住宅设备上。给排水系统作为住宅设备的重要组成部分,其系统设计是否合理,对今后住户的装修、日常使用与维护将产生重要影响。现结合本人在住宅设计过程中的一些经验与体会,谈谈住宅给排水系统设计中的一些特点。

1.水表设置及给水支管敷设:

1.1关于水表设置。长期以来,我国住宅水表均设于室内厨房或卫生间等用水集中处,对于用水点较多且分散的住宅,有时甚至一户内设多个水表。近年来,水表设于户内而引发的诸多问题日益引起人们的重视:入户抄表扰乱人们的正常生活及可能导致的入户抢劫,使住宅私密性及安全性得不到保障:管理人员抄表不易且抄表劳动强度大:个别用户偷水而管理部门无法制止及处罚等。由于这些问题

的产生,水表出产已成为必然的选择。为此,新修订的国家规范(建筑给水排水设计规范》GBJ15--88第2.5.8条规定:住宅建筑应装设分户水表,分户水表或分户水表的数字显示宜设在户外。水表出户一般有以下几种方式:

a.分户水表集中设于屋顶(水箱供水)或底层空间内(变频供水)。这种方式常用于多层单元式住宅中。一般一个单元梯位水表设一个水表井(箱),分户水管沿室内管井或建筑外墙引入户内。其优点为;抄表方便,抄表人员劳动强度低,可以杜绝用户的输水行为。缺点是:管材耗量大,管道水头损失大,需占用较大空间的管道井,如设于外墙则易影响建筑外观,分户支管不易检修。

b.水表设于楼梯休息平台处。给水立管设于平台处,每户设一水表箱;将水表箱嵌入休息平台两侧墙体中。其优点为:分户支管短,较节约管材,管道水头损失也较小,缺点是:水表分散设置,抄表人员劳动强度较大;通常室内消火栓箱也明设于休息平台处,因而使本来就拥挤的休息平台更为局促,给住户通行带来不便。

c.水表每层集中设于水表间内,分户水表整齐靠于墙面。其优点同方式b相同,缺点是:分户管道必须沿公共走道楼板下引入室内,因而走道内要求设吊顶。

d.将传统的普通机械式水表改换为远传水表或IC卡智能型水表。远传水表计算准确且无需抄表,此卡表需用户预存入一定数额水费,将充值后的IC卡插入水表的读码器中即可用水。由于远传水表和IC卡表价格相对昂贵且在技术上仍存在一定问题,因而在实际工程中尚未得到广泛应用。

以上几种水表出户方式,各有其优缺点,具体在工程实际设计中采用何种方式,应由设计入员根据住宅的性质、档次及当地行业管理部门的要求确定。

1.2给水支管布置与敷设。目前,新建住宅中一厨两卫已很普遍,有的住宅甚至配有一厨三卫、一厨四卫,且厨房、卫生间、阳台各用水点位置均较分散。分户支管至用水点间管道如沿室内楼板下吊设,必然要求设室内吊顶,管外壁还应有防结露措施,给住户装修带来不便,毕竟不是所有住户都想设吊顶。(建筑给排水设计规范)GB15-2000(送审稿)第3.6.18条规定,给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内,敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于25mm。实际上,如果将接往两个或两个以上用水点给水支管串接在一起,其支管外径均会超过25mm。因此,为了满足规范的要求,给水支管入户后即接入分水器,分水器暗设于厨房或卫生间墙体内,通过分水器后接往各用水点支管管外径均可控制在25mm以下。但应注意:设于找平层内给水支管施工完毕后,应在其位置做上明显的标记,以免住户装修时破坏给水管道。

2.排水管道敷设:

《住宅设计规范》GB50096—1999第6.16条规定;住宅的污水排水横管宜设于本层套内。虽然规范有此规定,但在笔者所了解的大部分住宅设计中,由于存在各种问题,真正能做到这一点的尚不多见。于是在日常生活中,经常出现上下层住户因排水管道漏水而导致的各种纠纷、影响邻里关系。作为工程设计人员,应在设计时努力解决这一问题。在此,笔者提出一些做法以探讨解决问题的办法。

2.1厨房排水管道设置。厨房洗涤池排水支管可直接在楼板上接入排水立管。而对于厨房是否设地漏,目前还存在较大争议。笔者建议厨房内不设地漏:现代生活中厨房地面一般已很少用水冲洗,少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁,厨房地漏由于长时间无水补充,水封内存水蒸发后臭气反由地漏进入室内。同时,取消地漏还可避免地漏排水支管进入下层户内空间。

2.2卫生间排水管道设置。为了不使卫生间污水横管进入下层户内空间,排水管道的敷设一般采用以下几种方式:

a.卫生间地面楼板下沉,污水横管设于下沉室内。这种方式对排水管道的施工较为方便,但检修管道则十分不易。在实际工程使用过程中,经常发生下层住户靠卫生间处楼板及侧墙发生渗漏现象。由于无法查找出漏水的原因,……上层住户只能将整个卫生间地面凿开重新翻修,凿开后才发现下沉室内积满水,积水经侧墙渗入下层。分析产生积水的主要原因有:卫生间地面防水未处理好,地面水渗透入下沉室;部分给排水管道漏水进入下沉室。针对以上原因采取的措施有:严格做好卫生间地面的防水处理及下沉室四周的防水处理;卫生间内所有给排水管道应经严格试压住水试验后方可暗封管道:建议在下沉室侧面设置侧排地漏,以排除可能出现的积水。

b.采用侧排方式。卫生间采用后出水式座便器,侧排地漏,将浴盆或淋浴房垫高,各卫生器具排水横支管沿卫生间地面墙脚处引至外墙。器具存水弯、排水横管及立管均设于建筑外墙处。采用这种方法,可避免出现下沉式积水的状况,但应注意几点:首先,尽可能将洁具特别是座便器设于靠外墙处:其次应与建筑专业密切配合。由于排水横管及立管均设于外墙,不可避免影响到建筑外观,因而在建

筑方案设计阶段,给排水专业人员就应介人,将卫生间布置于建筑凹槽处,尽量降低对建筑立面的负面影响。

除此之外,当然还有别的做法。在福州凯旋花园(公寓)的设计中,由于建筑立面的要求,不宜将排水横管及立管设于外墙而必须设于室内管井中。由于管并尺寸的限制,无法在管井内设器具存水弯,为此笔者在设计中大胆采用高水封直埋地漏,将排水支管直埋于结构板内。排水管直埋于结构板中对施工质量要求很高,一且排水支管施工质量不佳将很难维修。目前凯旋花园已施工完毕,但尚未验收投入使用,因而无法评价这种做法在实际应用中是否理想,提供这种做法仅供同行参考。

3.室内消火栓系统:

3.1室内消火栓箱的设置:对于单元式住宅来说,由于平面位置限制,消火栓一般只能明设于楼梯休息平台,安装于此处的弊病显而易见:休息平台变小,住户通行不便,特别是搬运大件家具时:消火栓箱棱角突出,对住户特别是小孩的人身安全构成极大的隐患。为解决以上问题,可考虑采取栓箱分设,即消火栓栓口明设,而将附属的龙带、水枪及箱体暗装于休息平台侧墙处,以腾出休息平台空间。箱体尺寸建议采用450×600×200。

3.2屋顶十分钟火灾初期消防用水量储存问题。住宅设计中通常的做法是将消防前期十分钟用水与生活用水并存于屋顶生活消防共用水箱中,生活出水管上设虹吸破坏口以保证消防用水不被挪作他用。这样可以防止消防用水因长期不用而变成死水。《建筑给水排水设计规范》GBJ12-2000(送审稿)第3.2.8条规定生活饮用水池(箱)应与其它用水的水池(箱)分开,专门设置。因此,应将消防用水单独设置消防水箱,并设专用补水泵(由于水表管理方式的改变,不应由生活水泵向消防专用水箱中补水,这一点容易被设计人员所忽略),补水泵应从消防水池而非生活水地中取水。为了防止消防水箱中的水长期不用水质恶化,可在消防水箱另设出水管供住宅绿化、道路用水。

4.结束语

住宅给排水系统看似简单,但它与我们的日常生活息息相关。作为工程设计人员,应本着技术、安全、经济性原则,在实践中努力创新,寻求最佳的给排水设计方案,适应住宅设计发展的新要求,满足人民群众不断提高的物质文化要求。

设计理论论文:B-Slim教学设计理论论文

摘要:本文探究了英语教学过程中的课堂教学设计及效果反馈的联系,指出了当前英语教学中存在的教学设计和教学效果之间的不协调问题,从而引出B—Slim的教学设计理论。

关键词:B-Slim理论;有效教学;教学实践

一、问题的提出

根据《普通高中英语课程标准》,学生必须获得“用英语进行交流的能力,用英语进行思维的能力。”所有这些能力的形成都取决于英语教师的教学思想、教学观念和教学方式,而教学方式就体现在课堂教学的活动设计中,教学效率也依据教学活动任务的完成质量。但目前的实际情况是:学校的生源状况和师资条件、管理水平、教学设备和语言环境、班级大小的差异非常大,教学效果当然不可能一样。所以不能只有一种教学方法、一种教学模式。

随着新教材的使用和课改的进一步深化,英语教学开展了轰轰烈烈的改革。越来越多的教师在思考如何上好新课程理念下的英语课堂教学,提高教学的实效性。在英语课堂教学中,经常能看到教师设计的课堂活动一个接一个,轰轰烈烈、热热闹闹,学生积极参与。这样的教学设计背后出现的问题是:重能力,轻双基;重输出,轻输入;重表演,轻内涵;重功能,轻结构;重流利,轻精准;重归纳,轻演绎等。英语课堂教学效率普遍不高仍然是教师们深感困惑的问题。我们都知道:巧妙的教学设计是有效教学的良好开端,灵活的知识呈现能使新知识更加具体、直观地展现在学生面前,语言的活动能促使学生习得语言相关知识。但是,这些看似行云流水的教学过程有时未必具有良好的教学实效。针对这一现象,笔者欲从在国外亲自体验的B-Slim(成功语言指导模式)理论中论述设计有效的课堂教学活动,提高教学效率。

二、B--SLIM教学理论

笔者有幸在2006年到加拿大北阿尔伯塔省理工学院学习B—Slim理论。有幸聆听了B—Slim理论的创始人Blash博士对其理论的诠释。而且笔者在加拿大学习期间教师的授课也是B—Slim理论实践。通过亲身体验,笔者认识到:B—Slim理论能反映出教师如何在理论的指导下设计教学,在顺序渐进、多样化教学活动中使不同层面的学生获得成功。同时,这理论也为教师设计教学、组织教学和开展教学活动提供了一个平台、一个模式。通过这个模式能反映出教师的教学效果。

三、有效教学

在英语教学中,课堂教学是学校这个特定空间中以学生身心的全面发展为目标,教师和学生共同参与的社会活动。但是英语课堂教学的多样化并没能使学生对英语学习有足够的兴趣和动机,教学效率不高仍是广大英语教师深感困惑的问题。也有种情况是教师课前不进行课堂教学设计,上课缺乏目标意识,随意性大,造成教学时间的隐性浪费。

笔者所指的设计不同于过去的教学计划。过去的教学计划大部分是以教师的直观感觉和主观经验为基础,缺乏目标意识,所关注的是教师的主讲作用,忽视了学生在学习过程中的主体作用。而现在的设计是根据学生的认知规律和记忆规律、并有明确的教学目标,着眼于激发并促进学生的主体学习,充分发挥每一个学生的特点和智力优势,从而习得语言,这就要求教师除具备良好的英语运用能力外,还要求具备系统的英语学科的理论知识。这样才能深刻领会教学大纲的精神及教材内容的设计,才能根据教学对象的不同,设计并运用恰当的教学设计组织课堂教学,同时要求教师加强先进理论的学习、探索教法、大胆创新,帮助学生达到预定目标,并通过评价反馈来强化学生的学习。

对于有效教学,巴班斯基曾经提出最优化教学的四个重点:一是用最优化的观点选择教学方案;二是衡量学生实际的学习可能性;三是考虑现有的教学条件和可能性;四是针对不同程度的学生设计教学任务。这就要求教师在设计教学任务时充分考虑学习环境、学生水平与需求、班级人数等。所设计的教学过程清晰、内容难易适度、教学步骤衔接自然、时间安排合理,调控教学节奏、调动学生积极性、减少学生的情感焦虑、保证学生的参与并有助于发展学生的语言运用能力。

我国英语课程标准清楚地提出教学设计的标准及一般原则:教学设计应基于学生的生活经验和兴趣,以帮助学生获取语言知识、培养语言技能和语言能力,促进跨学科的学习和培养学生的综合能力。任务设计的原则是:任务必须有清晰的目的和可行性,应具有意义和接近真实生活,应包括获取、处理和转换信息的过程。学生应该使用英语做事情,当任务完成时应有具体的结果。

有效性教学就是用科学的方法和手段有效地达到教学目标的教学活动。根据《普通高中英语课程标准》的要求,教师在设计教学任务时,要根据教学目标和学生的实际水平,开展有助于学生学习英语知识和发展语言技能的教学活动,并通过设计和实施各种教学活动提高学生的语言运用能力,使学生的思维能力、想象力、合作能力及创造力等综合素质得到发展。这就要求教师思考以下问题,以提高教学的有效性:

1.本节课的教学目标是什么?学习哪些语言知识?提高哪些技能?

2.开展哪些教学活动?目的是什么?怎样体现整体参与性的原则?怎样体现单个学生的学习效果?

3.运用什么方法和手段开展教学活动?怎样组织活动使其达到最佳效果?

4.怎样帮助学生形成良好的学习策略、提高教学效率?

5.如何激发学生的学习兴趣?如何开发学生的创新思维?

要“因材施教”“课堂有效率”,教师的教学设计应注意以下方面:

1.教学目标全面。这是指根据学生的实际情况而设,包括知识、技能、方法、情感和多维目标。

2.教学情境激励。这是指通过创设各种问题和活动情境,激发学生的思维欲望,鼓励学生运用旧知识与新知识的联系。

3.教学结构有序。这是指科学设计教学内容的呈现顺序,合理安排学习和复习。

4.教学活动民主与合作、主体与互动。这是指尊重学生的主体地位,了解他们的心理需求,给予关怀和帮助。

5.教学反馈及时。这是指教学前和教学后的反馈,前的反馈可以了解学生对学习内容的知识准备和心理准备;后的反馈可以及时检测效果,判断教和学的有效性。

四、教学活动设计

依据B—Slim理论,教师课堂活动设计应包括:教学时间、教学资源及教学活动。它要求教师应根据不同的教学目的设计不同形式的教学活动。可以是发散思维、直觉思维、想象思维和归纳思维等。适合学生实际的和贴近学生生活的灵活多样的教学活动是进行创造思维的具体手段,是培养创造力的途径。活动和能力是相互作用的。学生会在不同的活动中得到不同程度的尝试和提高,使教学活动更具开放性,给学生的参与和思维扩展提供更广阔的空间。

笔者认为教学活动设计要有明确的目的并具有可操作性,设计活动要以学生的生活经验和兴趣为出发点,内容和方式尽量自然,设计的活动应有利于学生学习英语知识,发展语言技能,进而提高实际语言运用能力。

实践证明,科学地选用教学设计能够调动学生学习的积极性和主动性,激发学生学习兴趣和求知欲望;能在不加重学生负担的情况下,完成教学目标任务。

当今的新教材确实能让人耳目一新。教材的版面设计、插图、知识结构、文化背景,教学内容以及语言运用等方面,都具有真实性和趣味性等特点,这些为英语教学提供了丰富的资源,同时也对教师的“教”和学生的“学”提出了更高的要求。教学的关键是教师。提高教师的专业水平,加强科研,促进教师的发展,这是根本。用高水平的语言能力和娴熟的教学技能来感染和影响学生。勤钻研,勤反思是教师进步的源泉。通过对老观念的再创造和乐于接受和尝试教学新理念的态度,加上自身的不断探究教法,在课堂有限的时间内创造最大的教学效率,所以我们有理由相信只要教师在教学研究中多学习、多留意、多思考、多尝试,教师的“输入”到位,就会让英语课堂“活”起来,让学生“动”起来,学生就能自由地“输出”,真正达到提高教学效率的目的,中国的英语教学也会迈向一个新台阶。

设计理论论文:机制设计理论与经济问题论文

【内容提要】机制设计理论是最近二十年微观经济领域中发展最快的一个分支,在实际经济中具有很广阔的应用空间。机制设计理论实际上就是委托理论或信息经济学理论。本文论述了信息经济学理论在社会经济各个方面的应用,并对国有企业的激励问题作一简单探讨。

【关键词】激励机制设计信息经济学

一.信息经济学的基本要点

1.信息与激励。信息经济学是近年来最重要和充满活力的经济研究领域,它研究决策者拥有不同信息的状况。信息的非对称性在很多领域存在,所谓非对称信息是指某些参与人拥有而另一些参与人不拥有的信息。例如:银行不可能了解借贷者未来收入的全部信息,拍卖人并不知道潜在客户所愿支付的全部信息,政府在不太了解个人和企业纳税能力时必须制定税收政策等,这类现象称为外生信息不对称。公司的所有者并不全部了解经营者资产营运信息,行政管理者也不了解下属是否在认真扎实地履行职责等,这类现象称为内生信息不对称。不完全、非对称分布的信息会带来很严重的后果,尤其当信息优势经常被有策略的利用起来,因此,信息经济学研究集中在如何才能制定出能处理非对称信息下不同激励和控制问题的契约和制度。在外生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励合同或契约,以获得真实、有用的信息,诱导他人“讲真话”;在内生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励机制,以诱使另一方当事人采取正确的行为,形成“不偷懒”。这使我们能更好的理解保险市场、信用市场、拍卖、公司内部组织、工资结构、税收系统、社会保障、竞争条件、政治制度等等问题。信息经济学研究信息与激励的一个基本结论是,任何一种制度安排或政策,只有满足个人的“激励相容约束”才是可行的。威廉·维克里(WillianVickrey)的研究关注不同类型的拍卖者的特性以及他们如何被最优设计以创造经济效率。他的努力为一个充满活力的研究领域奠定了基础,并且这一领域已经扩展到实用范畴,如:财政部发售公债等。20世纪40年代后期,维克里设计了一个模型表明能通过设计所得税获取效率与公平的平衡。25年后,詹姆斯·米尔利斯(JamesMirrlees)找到了能更彻底地解决最优所得税问题的办法。米尔利斯很快认识到他的方法能被应用到很多其它的类似问题。这已经成为现代关于复杂信息和激励问题分析的一个重要组成部分。米尔利斯的方法在不能观测到其他人行为的情况下尤为有价值,即所谓的道德风险。要回避由于非对称信息所产生的道德风险,关键是要设计一些最优的契约或机制。

2.所得税。很久以来,哲学家、经济学家和政治学家一直在研究所得税原理,不同的公平原理决定了税收结构。在20世纪40年代中期,维克里分析中强调累进税率安排将会影响个人努力工作的积极性,因此他重新定义这个问题时注意到了以下两个方面:激励问题——每个个人在选择工作努力程度时会考虑税收安排,非对称信息——实际上个人的生产力对政府来说是未知的,他定义了解决的总原则,但并未成功地掌握其精确因素。直到25年后,这个问题才被米尔利斯重新考虑,他通过建立一个范例(样本),来分析具有广效性的以非对称信息为主要组成部分的经济纠纷,解决了这一问题。米尔利斯定义了一个严格的条件(单一交叉点),大大简化了问题,使问题有可能解决。他的分析中含有揭示原则——一个普遍原则的萌芽思想。根据这一原理,在非对称信息条件下的激励问题能从相对有限的分配机制集合中找到解决方法,这种分配机制能导致个人在不与自身利益冲突的情况下暴露出真实的私人信息。通过这一机制,制定最佳条约以及对激励问题的其它解决办法变得容易多了。

3.道德风险。在经济活动中,往往存在着这样的现象,即某些人在最大限度地增进自身利益时,往往作出不利于他人的行动。这就是所谓的道德风险。如保险业存在显著的问题是被保物品的损坏不仅仅依赖于天气、偷盗这些外部因素,而且依赖于投保人对被保物品的管理,这一点使保险公司付出了昂贵代价。健康和残疾保险等社会保障体系中也出现类似问题。保险项目会加大风险承担并影响到个人管理被保物品的办法。在分析这些所谓的道德风险问题时面临的主要困难与维克里强调,米尔利斯解决的所得税问题很类似。20世纪70年代中期,通过简化问题定义,米尔利斯为日益有力的分析铺平了道路。他注意到人的行为间接暗示了对可能发生的各种结果可能性的选择。因此,最佳补偿协议的条件提供了人选择可能性信息及保险保护必须被限制在一定范围以提供商合适的激励因素。在设计激励方案时,委托人必须考虑激励人的成本与委托人利益的一致性。人对处罚的敏感度越高,人对结果选择的信息量越大,成本越低。合约中规定,人承担不受欢迎结果的部分成本或者获取令人满意结果中的部分利润。投保人像保管未保险物品一样保管被保险物品,执行者像管理自己的公司一样管理公司。

4.拍卖。拍卖的基本功能有两个:一是提示信息,一是减少成本。非对称性也是拍卖的一个重要组成部分。拍卖时,潜在的购买者对出售的财产或权力了解不多。1961年、1962年维克里在两篇论文中分析了不同类型拍卖的特点。维克里根据治理交易的制度规则,把拍卖分成四种类型:英式拍卖、荷兰式拍卖、第一价格拍卖和第二价格拍卖(即次高价拍卖)。他着重研究了现在被称为维克里拍卖的次高价拍卖。在这种拍卖中,物品根据封闭价被拍卖。出价最高者以次高价购买拍卖品。这是一种能引出个人真实意愿的机制实例。如果出价比自己所愿支付的更高价格,一个人需冒其他人也同样行为的风险,则不得不亏本购买拍卖品。相反,如果一个人出比自己愿意支付的低的价格,他冒着也许其他人能比他自己所愿意支付的更低价格购得拍卖品。因此,在此类型拍卖中,真实报价对个人最为有利。这种拍卖具有更高的社会效率。维克里的分析不仅仅对拍卖理论有着重要意义,并且为设计能提供社会激励的资源分配机制带来了深入的洞察力。詹姆斯·米尔利斯和威廉·维克里共同荣获了1996年诺贝尔经济学奖,奖励他们在非对称信息条件下的激励理论领域作出的重要贡献。下面分别介绍他们的主要理论贡献。二.经济中的非对称信息以及相关问题

在劳动力市场中,雇主和雇员的信息是非对称的。雇主无法了解雇员能力的信息,只能根据雇员的社会平均能力制订工资标准,导致雇员的“逆向选择”,直接造成高能力的雇员离职,公司多为低素质雇员,给公司造成一定损失,不能实现资源配置的帕累托效率,甚至会造成“低素质员工驱逐高素质员工”的现象。为了改变这种状况,公司必须选择某些易于辨别的信息。目前,教育水平作为显示能力的主要信息之一,即不同能力的个人接受教育的成本不同,高素质人才通过选择接受教育把自己与低素质人才区分开,但教育成本与能力具有非相关性,低素质的人才可以模仿高素质人才选择相同的教育水平,从而使教育水平信息失真,导致“逆向选择”。信息甄别成为解决“逆向选择”的关键。这方面的研究和理论在模型上虽有重大进展,但它的实证性有待继续测定。非对称信息在产品市场中的表现与劳动力市场有相似之处,只不过是卖方更清楚成本、质量、价格等内在属性,但不清楚买方愿意支付的价格、需求、市场的定位等;而买主正好与之相反。存在的隐患也主要是“逆向选择”,问题的关键是信息传递。改善这种状况的途径,彭斯认为,如果较高质量的卖主能够寻找到某种途径向买主传递自身产品质量的信息,而为此付出的成本要比低质量产品的卖主低,使劣质产品卖主的模仿成本太大而不具有模仿的动机。总之,无论信息质量的优劣,只要高质量产品卖主的信息边际成本小于低质量产品卖主的信息边际成本,就可实现资源配置的帕累托改进。目前产品的广告宣传、商品的退赔、维修等保证,都是信息传递的简单运用。

80年代西方学者把信息非对称理论运用到金融市场,极大地丰富了金融中介理论和货币政策的传递机制,但同时也带来了严重的“逆向选择”和“道德风险”。由于信息的非对称状态,就鼓励了信贷资金向低信用企业流动,抑制信贷资金向高信用企业的流动,即信用质量越差的企业,越可能取得信贷资金。这种不合理的资金分配机制对金融市场的资源配置效率具有极不利的影响。在完成交易之后,又引来了严重的“道德风险”,即放款人的利益受到侵害或损失,具体表现形式为:违背借款协议,改变资金用途,私自用于投机性交易或高风险项目;隐瞒投资收益,逃避偿付义务;对资金的使用效益漠不关心,不负责任,致使借入资金发生损失。为什么金融市场中信息非对称的表现与普通商品、劳动力市场有重大差别呢?因为金融市场具有不同于其他市场的重要特征。一般市场的交易是钱物交易,钱物两清后,交易双方基本上没有后续权利和义务;而金融市场的交易大都是放款人放出资金后并不能马上从借款人手中得到任何等价物质,他所得到的只是在未来某个日期偿还本息的承诺。由于信息的非对称,不同的借款人,甚至同一借款人在不同条件下作出承诺的可靠性,都不可能一样,致使出现了严重的“道德风险”。如何解决这个问题,西方著名学者罗斯进行了大量开创性研究,他直切问题的优秀,即企业的金融结构与市场价值的关系,这就是响誉世界的MM定理。他主张只根据企业负债比来测定企业的市场价值,他的分析方法虽没有全新的结论,但他的方法是崭新的,给人一种全新的境界。为了进一步规范金融市场,笔者主张在罗斯分析的基础上,应完善以下机制:加强对证券持有人的约束;健全防止管理人员向外输出错误信息的内在机制;严惩证券持有人贿赂管理人员,输出错误信息,使自己谋利的非法行为;加快防止故意制造“道德风险”的立法工作。上述机制的完善和规范,都需要不断地探索和实践。

信息非对称理论在证券市场运用中所引发的“逆向选择”和“道德风险”的表现则更为严重。从某种意义上讲,在证券市场上没有办法解决“逆向选择”和“道德风险”。因为要减少“逆向选择”和“道德风险”,基本条件是改善信息的非对称状态,要改善信息的非对称状态,必须花费一定的信息成本进行调查、分析和监督,然而证券市场的高度分散性,“搭便车”行为普遍存在,抑制了信息投资。目前,我国证券市场机构大户操纵市场,银行违规资金入市,证券机构违规透支,新闻媒介推波助澜,误导误信股民跟风等,都是信息传递机制不畅,功能存在障碍的具体表现。西方学者普遍认为,在证券市场的信息传递模型中,除非有严格的约束条件,否则不存在唯一均衡。只有提高企业自己的信息成本,才能实现有效的分离均衡,才能使信用差的企业放弃模仿信誉好的企业的动机,但均衡的唯一性仍是一个有待继续解决的问题。结合我国的证券市场,其优秀是保证信息传递畅通、充分、准确,从而逐步趋于完全对称。具体措施是:实现国有股和法人股的上市流通,以利健全信息传递机制,改善市场结构,减少信息扭曲,提高信息质量,发挥信息显示器的正常功能。信息是一种特殊的商品,需求者实际上无权选择,一旦信息质量存在问题,信息使用者的利益将无法挽回。因此规范和完善上市公司信息传递机制,降低信息成本,规范会计职业是十分必要的。一方面要加强对注册会计师的管理,提高其风险度;另一方面加强行业自律,提高其约束自己的行为的能力。信息成本的存在使非对称信息的产生成溪必然。

另外一个热点问题是:中国国有企业由于经营不善,面临倒闭,在新的政策下,国企拍卖成为社会关注的焦点,如何使国有企业的拍卖更为有效是一个很值得研究的问题。拍卖前必须先清楚两点:一是被拍卖企业的经营现状;二是评估该企业的资产。拍卖理论的优秀内容是弄清投标者对被拍卖企业的真实评价。这就需要投标者花一定的时间与精力去调查该企业的资产状况,同时,拍卖者也要尽力弄清投标者对企业的真实评价。在欧洲,许多拍卖者得到的价格都低于投标者对企业的真实评价,因为,常常有这样的集团,由于他们比别人更了解该企业,掌握了有关该企业的更充分的信息,从而压低了该企业的价格。为了解决这一问题,可以进行二级密封价格拍卖法,即通过投标者之间的竞争,由出价最高者以次高价格购买,从而激励投标者说真话。不过,拍卖者有时也会与投标者合谋,从而使拍卖失效,尤其是在拍卖公益企业时。故而,应采取一种更为公开的拍卖方式,让更多的投标者竞争。比如,英国就把一些公共事业企业卖给法国(如水利系统)和美国(如电信系统)。中国不一定要采取这样的方式,但一定要使信息更为公开,拍卖更为公正,这样,才能使拍卖成功。在经济转轨时期,国有企业的所有者是由政府代表的全体人民,但在实际操作中,不同的企业隶属于不同的政府部门。因此在企业兼并时会常伴随有“一定的道德风险”问题。这一问题很有意义,其优秀是产权问题。两个归属不同政府部门的企业兼并时,兼并合同会偏向哪一方或保持中立是很难给出清楚明确的解释的,因为两个政府部门有不同的利益目标。这与委托—理论略不同。委托—理论告诉我们,对于一个委托人、一个人的情形,委托人应该为人设计一种有效的激励机制,比如高工资,与工作绩效挂钩的奖金等使人更有效地工作。一般来说,为了控制风险,一个人不允许同时有两个委托人。在这种情况下,“兼并”是一种有效的激励机制。由于受到“兼并”的威胁,人即经理会更努力地经营企业,使企业的资产不断增殖。通常情况下,经理并不希望“兼并”发生,除非其经营状况相当糟。事实上,通过对兼并制度的分析及对兼并实例的考察,我们认为,“兼并”的作用与效果并不像我们想象的那么好。如前所言,分属两个政府部门的企业之间的“兼并”则有所不同。在这种情况下,至少存在两个委托人,其中一个委托人会控制兼并合同的签订,从而弱化另一个委托人的权力。三.国有企业的激励问题分析

国有资产是通过层层的关系才到达企业的,而中国国企的委托关系具有无限循环的特性。在委托—链条上的当事人既是委托人又是人。从理论上讲,国有资产属于全民,工人阶级是全民的优秀代表,是初始委托人,委托政府作为国有资产的人,而政府又作为委托人委托经理来管理国有企业;经理是国企的人同时他又作为委托人,委托车间主任管理生产经营;车间主任是人同时又是委托人,委托工人进行生产。工人这时成为最低层次的人与最高层次委托人扣成一个环。因此,解决这种委托问题的关键就在于规避道德风险与逆向选择,即使委托人和人的利益趋于一致。也就是委托人要在全社会设计一套对人的激励相容约束机制的方案,使人在追求自身利益最大化的过程中必须维护委托人的长远利益。变“损人利己”为“双赢”是这套机制的优秀所在。当对人付出的努力不能进行完全的检验,从而人有可能试图只付出少于他能够付出的努力时;当一个只根据行动而不兼顾结果支付报偿的契约建立时,潜在的道德风险立即产生。对委托人来说,人行动是不可预测的,委托人的问题是如何根据可观测到的信息(资产增值率、利润率、市场占有率、同行业企业家正常利润等)来奖惩人,以激励其选择对委托人最有利的行动。我们用A表示人所有可能选择的行动的集合,a∈A表示人的一个行动,可以是任何维度的决策变量如a=(a1、a2……),a1、a2表示人在数量和质量上的工作时间或代表固定资产投资和开发研究等。θ是外生变量称“自然状态”,a、θ决定一个可观测的结果π(a、θ),如产出。委托人的问题是设计一个激励合同S(π),根据观测的产出π对人进行奖惩。设人努力的负效用为C(a),委托人的期望效用函数为V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函数为U=S(π)-C(a)。前面已经提到委托人和人的利益是冲突的,因此除非委托人能对人提供足够的激励,否则,人不会如委托人希望的那样努力工作。委托人的问题就是选择a和S(π)最大化,即上述自己期望效用函数。但这样做的时候面临着来自人的两个约束。第一个约束是参与约束即人接受合同得到的期望效用不能小于不接受合同得到的最大期望效用U(由其他市场机会决定),可以表示为S(π)-C(a)≥U。第二个约束是激励相容约束,在任何激励合同S(π)下,人总是选择使自己期望效用最大化的a,因此任何委托人期望的a都只能通过人的效用最大化行为实现。如果a是委托人希望的行动,a′∈A是人可以选择的任何行动,那么只有当人从选择a中得到的期望效用大于从选择a′中得到的期望效用,人才会选择a,激励相容约束的数学表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,这就是解决道德风险的基本简化模型。当然要得出最优解需经过一系列的数学变换,还要考虑a、θ的分布密度,这里从略。

下面讨论逆向选择模型。根据显示原理,我们只需要考虑能使人出于自身利益真实显示他所属类型的契约,并根据声称自己具有的属性来决定按契约支付报偿。a为人的内在属性(不是道德风险模型中委托人希望选择的行动),a′是人声称的属性,W为委托人为人设计的契约,U为人的效用,则防范逆向选择的模型为:U〔W(a),a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激励相容约束机制模型从表面看,在企业利润的蛋糕上政府似乎分得了较少的份额,其实在这种机制的运作下的委托关系会创造循环的创新支力,会使企业利润的蛋糕越做越大,国家、政府会得到长期的不断增长的利润“蛋糕”。在以上的模型下需要对企业的分配制度进行改革。人的收入一定与企业的业绩挂钩与职工分配基金脱钩,体现出按劳分配与按要素分配的结合。尤其是智力要素价值要得到实现,得到蛋糕的份额与其努力程度成正比。同时,企业的激励相容约束机制也需要一个规范化的市场环境。环境对人的约束是刚性的、使他别无选择。市场的评价约束着人,公司的经营状况基本取决于经理的能力,公司一旦破产,经理的人力资本价值在市场上就一贬到零,甚至可能从此断送经理生涯。这种来自人力资本市场的约束是最硬的行为约束。而资本市场对人的约束是来自股东(委托人)的间接控制,使人不得不考虑委托人的利益和要求。企业激励相容约束机制的运作需要法律的保障,企业经理的任用要通过法律程序,另外上级主管部门对企业的督查要法制化。还要建立企业内部职工举报奖励制度,这样才能使国企委托——关系处于良性的循环之中,使这个环紧紧地围住国有资产,使国有资产保值增值。

四.结语

客观上讲,非对称信息的研究目的在于如何设计一种有效的经济机制,选择满足委托人、人参与约束和激励相容的约束激励合同以期最大化自己的期望效用函数,促使资源的帕累托最优。这方面研究理论和现实还有差距,但就约束、激励的某一方面研究和实践都取得了重大突破,可二者的相容仅表现为模型。特别是在我国改革开放以来,激励理论和实践呈现出日新月异,而约束的理论和实践则相对滞后,使激励机制发生扭曲,甚至有人认为监控就是惩罚。必须改变这种传统的思维定式,实现激励约束相容,二者不可偏颇。这方面我们有丰富的经验,又有深刻的教训。今天,我们正在构筑社会主义市场经济体制的框架,许多问题有待信息经济学去参与研究,如保险业、拍卖业、旧货市场、棘轮效应、国企改革、税收、财政、制度变迁以至产权等等。信息经济学是一门新型的经济学科,它适应信息社会的需要,体现知识经济的发展,最能实现帕累托最优。

设计理论论文:抗震设计理论研究论文

摘要:对基于性能的抗震设计理论的发展史作了回顾,总结了当今国内外对这一理论的研究现状,提出了一些需要解决的问题。

关键词:抗震设计,基于性能的抗震理论,性能水平,评价指标,基于位移的抗震设计

1结构的抗震设计局限

由于地震和地面运动有很大的不确定性,导致结构在其使用期限内可能遭遇预期强度等级的地震,也有可能遭遇远远大于预期强度等级的地震,这就使结构工程师很难准确了解结构的抗震需求。当前,多数国家对结构抗震设计原则为:对于一般的工程结构,设计时以本区域内多遇地震作为结构弹性阶段承载力和变形验算依据,以保证结构在小震作用的结构正常使用功能;同时以大震作为结构在极限状态下的验算依据,以满足在结构在强震下不至于倒塌危及生命安全。虽然这种设计方法较为简单,设计结果较为经济,但也在某种局限了结构的抗震设计。首先,仅仅以正常使用状态和极限状态作为设计阶段,并不能保证结构在除此两状态之外的处于其它状态时的损伤程度和功能完整性,这就要求我们对结构的其它状态的性能水平进行更深入的研究。其次,这种设计仅仅要求结构满足基本的抗震设防目标,局限了业主对结构抗震方面提出更高的设防要求,安全度已与目前的经济和社会发展不符,故我们有必要对结构的设防目标进入更进一步的研究。因此,对结构采用多级性能水平和多级抗震设防目标的基于性能的抗震设计具有重要的理论意义和实用价值。

2结构的地震反应分析了方法

自1899年日本学者大森房吉首次提出用于结构抗震设计的静力法以来,结构的地震反应分析方法经历了从静力法到动力的反应谱法和动力时程分析法这三个阶段的演变过程,在动力阶段中又可分为弹性与非弹性(非线性)两个阶段。根据所考虑的地震动特点,结构地震反应分析方法可以分为确定性方法和随机振动方法。确定性方法利用地震记录或由其他方法确定的地震波进行结构的地震反应计算,随机振动方法则把地震视为随机过程,把具有统计性质的地震动作用在结构上来求出结构的反应。到目前为止,国内外的抗震设计规范绝大多数都采用确定性方法,因此本文也仅考虑确定性方法。

由大森房吉提出的弹性静力法理论假设结构各个部分与地震动具有相同的振动,因此,地震力等于地面运动加速度与结构总质量的乘积;在大森房吉之后,佐野利器于1916年提出震度法,认为以结构10%的总重量作为水平地震力来考虑地震作用。该法把结构的动力反应特性这一重要因素忽略了,具有很大的局限性,只有当结构可近似地视为刚体时,该方法才适用。

由于缺乏对地震动特性的认识和结构振动分析理论的了解,基于动力学的地震反应分析理论一直未能得到发展;直到1930年之后,人们逐渐认识到地震动特性对确立合理的抗震设计方法的重要性,从1931年起,美国开始进行地震观测台网的布置,并在1940年ImperialValley地震中成功地收集到了包括El-Centro地震记录在内的大量地震记录资料,为抗震动力学方法的发展提供了宝贵的资料。1943年,M.A.Biot提出了反应谱的概念,并给出了世界上第一条弹性反应谱曲线。G.W.Housner于1948年提出基于加速度反应谱曲线的弹性反应谱曲线,1956年N.M.Newmark率先将该法应用于实际工程设计,并在实际地震中得到了验证,自1958年第一届世界地震工程会议之后,反应谱法被许多国家所接受,并逐渐被采纳应用到结构抗震设计规范中。我国1959年的抗震规范草案就采用了反应谱理论并在以后的各次规范修订中不断完善和发展。在弹性反应谱的概念提出不久之后,就提出了非线性反应谱的概念,试图将这一简单的概念应用于非线性地震反应分析中,目前,除新西兰抗震规范采用非线性反应谱以外,非线性反应谱基本没有直接得到应用。

动力时程分析方法是将地震动记录或人工地震波作用在结构上,直接对结构运动方程进行积分,求得结构任意时刻地震反应的分析方法,根据是否考虑结构的非线性行为,该法义可分为线性动力时程分析和非线性动力时程分析两种。该方法是借助于强震台网收集到的地震记录和模拟电子计算机,于20世纪50年代末由美国的G.W.Housner提出的:日本于20世纪60年代初,在武藤清教授的领导下,也开始了这项研究工作。随着计算机的发展,该方法在国外于20世纪60、70年代得到了迅速的发展。我国于20世纪70年代末和80年代初在这方面开展了大量的研究工作。随着计算手段的不断发展和对结构地震反应认识的不断深入,该方法越来越受到重视,特别是对体系复杂结构的非线性地震反应,动力时程分析方法还是理论上唯一可行的分析方法,目前很多国家都将此方法列为规范采用的分析方法之一。

3对性能的抗震设计的不同定义

“基于性能”一词源于英文Performance-based。基于性能的抗震设计(PBSD)理论是20世纪90年代由美国科学家和工程师首先提出的,最早应用于桥梁抗震设计中。基于性能抗震设计的基本思想是使被设计的建筑物在使用期间满足各种预定功能或性能目标要求。这一思想影响了美国、日本和欧洲地震工程界。各国同行表现出了极大的兴趣,纷纷展开多方面的研究。

SFAOCVision2000对PBSD的定义是“性能设计应该是选择一定的设计准则,恰当的结构形式、合理的规划和结构比例。保证建筑物的结构与非结构构件的细部构造设计,控制建造质量和长期维护水平,使得建筑物在遭受一定水准地震作用下,结构的损伤或破坏不超过某一特定的极限状态”。

ATC-40对PBSD的定义为“基于性能的抗震设计是指结构的设计准则由一系列可以实现的结构性能目标来表示,主要针对钢筋混凝土结构并且建议采用基于能力谱的设计原理”。显然,ATC-40建议使用能力谱方法对钢筋混凝土结构进行抗震设计。

FFMA273和FFMA274对PBSD的定义为基于不同设防水准地震作用,达到不同的性能目标。在分析和设计中采用弹性静力和弹塑性时程分析来实现一系列的性能水准,并且建议采用建筑物顶点位移来定义结构和非结构构件的性能水准,不同的结构形式采用不同的性能水准。而且FFMA273利用随机地震动概念提出了许多种性能目标.,适合于多级性能水准结构的分析与设计方法从线性静力延伸到弹塑性时程分析。

1995年的Kobe地震后,日本启动了“建筑结构现代工程开发”研究项目,对性能设计涉及的内容进行了概述;1996年,日本建筑标准法按照基于性能的要求进行了修订;1998年,日本的建筑标准法加入了能力谱方法。

我国一些学者也对PBSD进行了定义:“基于性能的结构抗震设计是指根据建筑物的重要性和用途确定其性能目标;根据不同的性能目标提出不同的抗震设防标准,使设计的建筑在未来地震中具备预期的功能。”

PBSD已成为近几年美国、日本、新西兰等国家在抗震方面的主要研究课题。美国学者认为,基于性能的抗震设计方法应该编成指南或规定,而不是规范提供给设计人员和业主,从现行的以保障生命安全为宗旨的抗震设计规范向基于性能的抗震设计规范的选择性设计规定的转变应该是“演进”而不是“革命”,其基本思想还可以通过每三年一次的规范修订融入现行规范中去。美国国际规范委员会(ICC)1997年5月出版国际建筑规范2000(InternationalBuildingCode.IBC)草案已强调了与性能要求有关的内容。近年来,基于性能的抗震设计思想及研究成果已经纳入美国大学本科生和研究生的结构抗震设计课程教学工作中,主要内容即以Vision2000为基础。日本也在多方资助下于1995年开始了为期3a的“新建筑结构体系开发”研究项目,成立了由国内著名学者参加的新建筑构造体系综合委员会。该委员会下设性能评价、目标水准和社会机构3个分委员会。为推进和协调这一项目的进程,还建立了“新构造体系促进会议”,讨论、规划和协调各方而的工作。英国等欧洲国家和智利等拉美国家也对PBSD开展了研究。1996年在中美抗震规范学术讨论会上也对PBSD进行了交流,提出了把PBSD引入到结构优化设计领域的概念。有学者建议,中国21世纪的抗震设计应顺应国际发展的趋势,发展适合于中国国情的PBSD。

4目前国内外地震工程界学界对PBSD开展的研究工作

(1)多级性能水准的确定与统一。生命安全水准、结构损伤水准和确保使用功能水准为当前规范普遍接受的3级性能水准。生命安全水准要求建筑在罕遇地震作用下不倒塌;结构损伤水准要求建筑损伤控制在可修复的范围内;确保使用功能水准要求结构不产生影响建筑直接使用的变形等。PBSD要求细化这3级性能水准并建立相应的结构设计准则。

(2)多级地震设防水准的确定与统一:当前规范普遍采用3级性能水准所对应的最高设防水准。在建筑使用期内遭遇一次地震危险的水准和可能遭受多次地震危险的水准3级地震设防水准。PBSD同样要求细化这3级地震设防水准。

(3)可行的结构设计与分析方法:PT3SD要求建立适合于在多级水准地震作用下实现多级性能水准的结构设计与分析方法。

(4)结构安全性评估方法的完善:当前由静力推覆分析方法和能力谱分析方法结合形成的静力弹塑性方法被普遍用来评估罕遇地震作用下建筑的抗震性能。

基于性能的抗震研究是一个非常庞大和复杂的问题,就目前的发展水平,还存在以下问题需要进一步研究解决。

在结构性能方面,虽然提出了不同性能水平,但只是对结构和非结构性能的破坏程度的描述,对结构“不坏、可修、不倒”定义模糊,未给出明确的量化指标,是本文主要研究问题之一,有待进一步研究。

在结构多级性能目标方面,如何进一步考虑建筑场地特征和近震的影响,以及设防水平与震后重建时间、费用之间的定量关系。

对于高层建筑或沿高度侧向刚度有变化的建筑,采用何种目标侧移曲线,侧向力分布模式是否考虑高阶振型的影响,都需要作进一步深入的研究。

如何针对复杂的混合塑性铰分布破坏机制建立位移延性和曲率延性的转化关系,从而获得结构曲率延性需求,有待进一步研究。

设计理论论文:经济机制设计理论管理论文

【内容提要】机制设计理论是最近二十年微观经济领域中发展最快的一个分支,在实际经济中具有很广阔的应用空间。机制设计理论实际上就是委托理论或信息经济学理论。本文论述了信息经济学理论在社会经济各个方面的应用,并对国有企业的激励问题作一简单探讨。

【关键词】激励机制设计信息经济学

一.信息经济学的基本要点

1.信息与激励。信息经济学是近年来最重要和充满活力的经济研究领域,它研究决策者拥有不同信息的状况。信息的非对称性在很多领域存在,所谓非对称信息是指某些参与人拥有而另一些参与人不拥有的信息。例如:银行不可能了解借贷者未来收入的全部信息,拍卖人并不知道潜在客户所愿支付的全部信息,政府在不太了解个人和企业纳税能力时必须制定税收政策等,这类现象称为外生信息不对称。公司的所有者并不全部了解经营者资产营运信息,行政管理者也不了解下属是否在认真扎实地履行职责等,这类现象称为内生信息不对称。不完全、非对称分布的信息会带来很严重的后果,尤其当信息优势经常被有策略的利用起来,因此,信息经济学研究集中在如何才能制定出能处理非对称信息下不同激励和控制问题的契约和制度。在外生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励合同或契约,以获得真实、有用的信息,诱导他人“讲真话”;在内生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励机制,以诱使另一方当事人采取正确的行为,形成“不偷懒”。这使我们能更好的理解保险市场、信用市场、拍卖、公司内部组织、工资结构、税收系统、社会保障、竞争条件、政治制度等等问题。信息经济学研究信息与激励的一个基本结论是,任何一种制度安排或政策,只有满足个人的“激励相容约束”才是可行的。威廉·维克里(WillianVickrey)的研究关注不同类型的拍卖者的特性以及他们如何被最优设计以创造经济效率。他的努力为一个充满活力的研究领域奠定了基础,并且这一领域已经扩展到实用范畴,如:财政部发售公债等。20世纪40年代后期,维克里设计了一个模型表明能通过设计所得税获取效率与公平的平衡。25年后,詹姆斯·米尔利斯(JamesMirrlees)找到了能更彻底地解决最优所得税问题的办法。米尔利斯很快认识到他的方法能被应用到很多其它的类似问题。这已经成为现代关于复杂信息和激励问题分析的一个重要组成部分。米尔利斯的方法在不能观测到其他人行为的情况下尤为有价值,即所谓的道德风险。要回避由于非对称信息所产生的道德风险,关键是要设计一些最优的契约或机制。

2.所得税。很久以来,哲学家、经济学家和政治学家一直在研究所得税原理,不同的公平原理决定了税收结构。在20世纪40年代中期,维克里分析中强调累进税率安排将会影响个人努力工作的积极性,因此他重新定义这个问题时注意到了以下两个方面:激励问题——每个个人在选择工作努力程度时会考虑税收安排,非对称信息——实际上个人的生产力对政府来说是未知的,他定义了解决的总原则,但并未成功地掌握其精确因素。直到25年后,这个问题才被米尔利斯重新考虑,他通过建立一个范例(样本),来分析具有广效性的以非对称信息为主要组成部分的经济纠纷,解决了这一问题。米尔利斯定义了一个严格的条件(单一交叉点),大大简化了问题,使问题有可能解决。他的分析中含有揭示原则——一个普遍原则的萌芽思想。根据这一原理,在非对称信息条件下的激励问题能从相对有限的分配机制集合中找到解决方法,这种分配机制能导致个人在不与自身利益冲突的情况下暴露出真实的私人信息。通过这一机制,制定最佳条约以及对激励问题的其它解决办法变得容易多了。

3.道德风险。在经济活动中,往往存在着这样的现象,即某些人在最大限度地增进自身利益时,往往作出不利于他人的行动。这就是所谓的道德风险。如保险业存在显著的问题是被保物品的损坏不仅仅依赖于天气、偷盗这些外部因素,而且依赖于投保人对被保物品的管理,这一点使保险公司付出了昂贵代价。健康和残疾保险等社会保障体系中也出现类似问题。保险项目会加大风险承担并影响到个人管理被保物品的办法。在分析这些所谓的道德风险问题时面临的主要困难与维克里强调,米尔利斯解决的所得税问题很类似。20世纪70年代中期,通过简化问题定义,米尔利斯为日益有力的分析铺平了道路。他注意到人的行为间接暗示了对可能发生的各种结果可能性的选择。因此,最佳补偿协议的条件提供了人选择可能性信息及保险保护必须被限制在一定范围以提供商合适的激励因素。在设计激励方案时,委托人必须考虑激励人的成本与委托人利益的一致性。人对处罚的敏感度越高,人对结果选择的信息量越大,成本越低。合约中规定,人承担不受欢迎结果的部分成本或者获取令人满意结果中的部分利润。投保人像保管未保险物品一样保管被保险物品,执行者像管理自己的公司一样管理公司。

4.拍卖。拍卖的基本功能有两个:一是提示信息,一是减少成本。非对称性也是拍卖的一个重要组成部分。拍卖时,潜在的购买者对出售的财产或权力了解不多。1961年、1962年维克里在两篇论文中分析了不同类型拍卖的特点。维克里根据治理交易的制度规则,把拍卖分成四种类型:英式拍卖、荷兰式拍卖、第一价格拍卖和第二价格拍卖(即次高价拍卖)。他着重研究了现在被称为维克里拍卖的次高价拍卖。在这种拍卖中,物品根据封闭价被拍卖。出价最高者以次高价购买拍卖品。这是一种能引出个人真实意愿的机制实例。如果出价比自己所愿支付的更高价格,一个人需冒其他人也同样行为的风险,则不得不亏本购买拍卖品。相反,如果一个人出比自己愿意支付的低的价格,他冒着也许其他人能比他自己所愿意支付的更低价格购得拍卖品。因此,在此类型拍卖中,真实报价对个人最为有利。这种拍卖具有更高的社会效率。维克里的分析不仅仅对拍卖理论有着重要意义,并且为设计能提供社会激励的资源分配机制带来了深入的洞察力。詹姆斯·米尔利斯和威廉·维克里共同荣获了1996年诺贝尔经济学奖,奖励他们在非对称信息条件下的激励理论领域作出的重要贡献。下面分别介绍他们的主要理论贡献。

二.经济中的非对称信息以及相关问题

在劳动力市场中,雇主和雇员的信息是非对称的。雇主无法了解雇员能力的信息,只能根据雇员的社会平均能力制订工资标准,导致雇员的“逆向选择”,直接造成高能力的雇员离职,公司多为低素质雇员,给公司造成一定损失,不能实现资源配置的帕累托效率,甚至会造成“低素质员工驱逐高素质员工”的现象。为了改变这种状况,公司必须选择某些易于辨别的信息。目前,教育水平作为显示能力的主要信息之一,即不同能力的个人接受教育的成本不同,高素质人才通过选择接受教育把自己与低素质人才区分开,但教育成本与能力具有非相关性,低素质的人才可以模仿高素质人才选择相同的教育水平,从而使教育水平信息失真,导致“逆向选择”。信息甄别成为解决“逆向选择”的关键。这方面的研究和理论在模型上虽有重大进展,但它的实证性有待继续测定。非对称信息在产品市场中的表现与劳动力市场有相似之处,只不过是卖方更清楚成本、质量、价格等内在属性,但不清楚买方愿意支付的价格、需求、市场的定位等;而买主正好与之相反。存在的隐患也主要是“逆向选择”,问题的关键是信息传递。改善这种状况的途径,彭斯认为,如果较高质量的卖主能够寻找到某种途径向买主传递自身产品质量的信息,而为此付出的成本要比低质量产品的卖主低,使劣质产品卖主的模仿成本太大而不具有模仿的动机。总之,无论信息质量的优劣,只要高质量产品卖主的信息边际成本小于低质量产品卖主的信息边际成本,就可实现资源配置的帕累托改进。目前产品的广告宣传、商品的退赔、维修等保证,都是信息传递的简单运用。

80年代西方学者把信息非对称理论运用到金融市场,极大地丰富了金融中介理论和货币政策的传递机制,但同时也带来了严重的“逆向选择”和“道德风险”。由于信息的非对称状态,就鼓励了信贷资金向低信用企业流动,抑制信贷资金向高信用企业的流动,即信用质量越差的企业,越可能取得信贷资金。这种不合理的资金分配机制对金融市场的资源配置效率具有极不利的影响。在完成交易之后,又引来了严重的“道德风险”,即放款人的利益受到侵害或损失,具体表现形式为:违背借款协议,改变资金用途,私自用于投机性交易或高风险项目;隐瞒投资收益,逃避偿付义务;对资金的使用效益漠不关心,不负责任,致使借入资金发生损失。为什么金融市场中信息非对称的表现与普通商品、劳动力市场有重大差别呢?因为金融市场具有不同于其他市场的重要特征。一般市场的交易是钱物交易,钱物两清后,交易双方基本上没有后续权利和义务;而金融市场的交易大都是放款人放出资金后并不能马上从借款人手中得到任何等价物质,他所得到的只是在未来某个日期偿还本息的承诺。由于信息的非对称,不同的借款人,甚至同一借款人在不同条件下作出承诺的可靠性,都不可能一样,致使出现了严重的“道德风险”。如何解决这个问题,西方著名学者罗斯进行了大量开创性研究,他直切问题的优秀,即企业的金融结构与市场价值的关系,这就是响誉世界的MM定理。他主张只根据企业负债比来测定企业的市场价值,他的分析方法虽没有全新的结论,但他的方法是崭新的,给人一种全新的境界。为了进一步规范金融市场,笔者主张在罗斯分析的基础上,应完善以下机制:加强对证券持有人的约束;健全防止管理人员向外输出错误信息的内在机制;严惩证券持有人贿赂管理人员,输出错误信息,使自己谋利的非法行为;加快防止故意制造“道德风险”的立法工作。上述机制的完善和规范,都需要不断地探索和实践。

信息非对称理论在证券市场运用中所引发的“逆向选择”和“道德风险”的表现则更为严重。从某种意义上讲,在证券市场上没有办法解决“逆向选择”和“道德风险”。因为要减少“逆向选择”和“道德风险”,基本条件是改善信息的非对称状态,要改善信息的非对称状态,必须花费一定的信息成本进行调查、分析和监督,然而证券市场的高度分散性,“搭便车”行为普遍存在,抑制了信息投资。目前,我国证券市场机构大户操纵市场,银行违规资金入市,证券机构违规透支,新闻媒介推波助澜,误导误信股民跟风等,都是信息传递机制不畅,功能存在障碍的具体表现。西方学者普遍认为,在证券市场的信息传递模型中,除非有严格的约束条件,否则不存在唯一均衡。只有提高企业自己的信息成本,才能实现有效的分离均衡,才能使信用差的企业放弃模仿信誉好的企业的动机,但均衡的唯一性仍是一个有待继续解决的问题。结合我国的证券市场,其优秀是保证信息传递畅通、充分、准确,从而逐步趋于完全对称。具体措施是:实现国有股和法人股的上市流通,以利健全信息传递机制,改善市场结构,减少信息扭曲,提高信息质量,发挥信息显示器的正常功能。信息是一种特殊的商品,需求者实际上无权选择,一旦信息质量存在问题,信息使用者的利益将无法挽回。因此规范和完善上市公司信息传递机制,降低信息成本,规范会计职业是十分必要的。一方面要加强对注册会计师的管理,提高其风险度;另一方面加强行业自律,提高其约束自己的行为的能力。信息成本的存在使非对称信息的产生成溪必然。

另外一个热点问题是:中国国有企业由于经营不善,面临倒闭,在新的政策下,国企拍卖成为社会关注的焦点,如何使国有企业的拍卖更为有效是一个很值得研究的问题。拍卖前必须先清楚两点:一是被拍卖企业的经营现状;二是评估该企业的资产。拍卖理论的优秀内容是弄清投标者对被拍卖企业的真实评价。这就需要投标者花一定的时间与精力去调查该企业的资产状况,同时,拍卖者也要尽力弄清投标者对企业的真实评价。在欧洲,许多拍卖者得到的价格都低于投标者对企业的真实评价,因为,常常有这样的集团,由于他们比别人更了解该企业,掌握了有关该企业的更充分的信息,从而压低了该企业的价格。为了解决这一问题,可以进行二级密封价格拍卖法,即通过投标者之间的竞争,由出价最高者以次高价格购买,从而激励投标者说真话。不过,拍卖者有时也会与投标者合谋,从而使拍卖失效,尤其是在拍卖公益企业时。故而,应采取一种更为公开的拍卖方式,让更多的投标者竞争。比如,英国就把一些公共事业企业卖给法国(如水利系统)和美国(如电信系统)。中国不一定要采取这样的方式,但一定要使信息更为公开,拍卖更为公正,这样,才能使拍卖成功。在经济转轨时期,国有企业的所有者是由政府代表的全体人民,但在实际操作中,不同的企业隶属于不同的政府部门。因此在企业兼并时会常伴随有“一定的道德风险”问题。这一问题很有意义,其优秀是产权问题。两个归属不同政府部门的企业兼并时,兼并合同会偏向哪一方或保持中立是很难给出清楚明确的解释的,因为两个政府部门有不同的利益目标。这与委托—理论略不同。委托—理论告诉我们,对于一个委托人、一个人的情形,委托人应该为人设计一种有效的激励机制,比如高工资,与工作绩效挂钩的奖金等使人更有效地工作。一般来说,为了控制风险,一个人不允许同时有两个委托人。在这种情况下,“兼并”是一种有效的激励机制。由于受到“兼并”的威胁,人即经理会更努力地经营企业,使企业的资产不断增殖。通常情况下,经理并不希望“兼并”发生,除非其经营状况相当糟。事实上,通过对兼并制度的分析及对兼并实例的考察,我们认为,“兼并”的作用与效果并不像我们想象的那么好。如前所言,分属两个政府部门的企业之间的“兼并”则有所不同。在这种情况下,至少存在两个委托人,其中一个委托人会控制兼并合同的签订,从而弱化另一个委托人的权力。

三.国有企业的激励问题分析

国有资产是通过层层的关系才到达企业的,而中国国企的委托关系具有无限循环的特性。在委托—链条上的当事人既是委托人又是人。从理论上讲,国有资产属于全民,工人阶级是全民的优秀代表,是初始委托人,委托政府作为国有资产的人,而政府又作为委托人委托经理来管理国有企业;经理是国企的人同时他又作为委托人,委托车间主任管理生产经营;车间主任是人同时又是委托人,委托工人进行生产。工人这时成为最低层次的人与最高层次委托人扣成一个环。因此,解决这种委托问题的关键就在于规避道德风险与逆向选择,即使委托人和人的利益趋于一致。也就是委托人要在全社会设计一套对人的激励相容约束机制的方案,使人在追求自身利益最大化的过程中必须维护委托人的长远利益。变“损人利己”为“双赢”是这套机制的优秀所在。当对人付出的努力不能进行完全的检验,从而人有可能试图只付出少于他能够付出的努力时;当一个只根据行动而不兼顾结果支付报偿的契约建立时,潜在的道德风险立即产生。对委托人来说,人行动是不可预测的,委托人的问题是如何根据可观测到的信息(资产增值率、利润率、市场占有率、同行业企业家正常利润等)来奖惩人,以激励其选择对委托人最有利的行动。我们用A表示人所有可能选择的行动的集合,a∈A表示人的一个行动,可以是任何维度的决策变量如a=(a1、a2……),a1、a2表示人在数量和质量上的工作时间或代表固定资产投资和开发研究等。θ是外生变量称“自然状态”,a、θ决定一个可观测的结果π(a、θ),如产出。委托人的问题是设计一个激励合同S(π),根据观测的产出π对人进行奖惩。设人努力的负效用为C(a),委托人的期望效用函数为V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函数为U=S(π)-C(a)。前面已经提到委托人和人的利益是冲突的,因此除非委托人能对人提供足够的激励,否则,人不会如委托人希望的那样努力工作。委托人的问题就是选择a和S(π)最大化,即上述自己期望效用函数。但这样做的时候面临着来自人的两个约束。第一个约束是参与约束即人接受合同得到的期望效用不能小于不接受合同得到的最大期望效用U(由其他市场机会决定),可以表示为S(π)-C(a)≥U。第二个约束是激励相容约束,在任何激励合同S(π)下,人总是选择使自己期望效用最大化的a,因此任何委托人期望的a都只能通过人的效用最大化行为实现。如果a是委托人希望的行动,a′∈A是人可以选择的任何行动,那么只有当人从选择a中得到的期望效用大于从选择a′中得到的期望效用,人才会选择a,激励相容约束的数学表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,这就是解决道德风险的基本简化模型。当然要得出最优解需经过一系列的数学变换,还要考虑a、θ的分布密度,这里从略。

下面讨论逆向选择模型。根据显示原理,我们只需要考虑能使人出于自身利益真实显示他所属类型的契约,并根据声称自己具有的属性来决定按契约支付报偿。a为人的内在属性(不是道德风险模型中委托人希望选择的行动),a′是人声称的属性,W为委托人为人设计的契约,U为人的效用,则防范逆向选择的模型为:U〔W(a),a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激励相容约束机制模型从表面看,在企业利润的蛋糕上政府似乎分得了较少的份额,其实在这种机制的运作下的委托关系会创造循环的创新支力,会使企业利润的蛋糕越做越大,国家、政府会得到长期的不断增长的利润“蛋糕”。在以上的模型下需要对企业的分配制度进行改革。人的收入一定与企业的业绩挂钩与职工分配基金脱钩,体现出按劳分配与按要素分配的结合。尤其是智力要素价值要得到实现,得到蛋糕的份额与其努力程度成正比。同时,企业的激励相容约束机制也需要一个规范化的市场环境。环境对人的约束是刚性的、使他别无选择。市场的评价约束着人,公司的经营状况基本取决于经理的能力,公司一旦破产,经理的人力资本价值在市场上就一贬到零,甚至可能从此断送经理生涯。这种来自人力资本市场的约束是最硬的行为约束。而资本市场对人的约束是来自股东(委托人)的间接控制,使人不得不考虑委托人的利益和要求。企业激励相容约束机制的运作需要法律的保障,企业经理的任用要通过法律程序,另外上级主管部门对企业的督查要法制化。还要建立企业内部职工举报奖励制度,这样才能使国企委托——关系处于良性的循环之中,使这个环紧紧地围住国有资产,使国有资产保值增值。

四.结语

客观上讲,非对称信息的研究目的在于如何设计一种有效的经济机制,选择满足委托人、人参与约束和激励相容的约束激励合同以期最大化自己的期望效用函数,促使资源的帕累托最优。这方面研究理论和现实还有差距,但就约束、激励的某一方面研究和实践都取得了重大突破,可二者的相容仅表现为模型。特别是在我国改革开放以来,激励理论和实践呈现出日新月异,而约束的理论和实践则相对滞后,使激励机制发生扭曲,甚至有人认为监控就是惩罚。必须改变这种传统的思维定式,实现激励约束相容,二者不可偏颇。这方面我们有丰富的经验,又有深刻的教训。今天,我们正在构筑社会主义市场经济体制的框架,许多问题有待信息经济学去参与研究,如保险业、拍卖业、旧货市场、棘轮效应、国企改革、税收、财政、制度变迁以至产权等等。信息经济学是一门新型的经济学科,它适应信息社会的需要,体现知识经济的发展,最能实现帕累托最优。