發布時間:2022-04-25 09:58:27
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇設計理論論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1多年凍土地區公路能量平衡設計的主要研究內容
1.1公路工程的穩定性與能量變化過程的相互關系
以目前青藏公路二級公路(路基寬度為10.0m)為研究對象,進行數值模擬計算(見表1),結果表明:路基基底吸熱/放熱比為3.71[20],當路面寬度增加1倍后,路基基底熱流量將增加60%;而這部分“有害”能量的過多導入,導致下伏多年凍土地基退化過程加快0.6倍[21],引起凍土地基承載力下降,變形過大,嚴重影響上部結構的穩定性.除此之外,公路工程的建設還會引發公路基底熱流分布的不均勻,使得下伏多年凍土退化差異較大.例如,公路路基下形成的融化盤;由于路基陰陽坡效應引發的融化盤偏移;由于橋涵通風作用使小橋涵中部多年凍土上限上升,而橋梁后臺及涵洞進出口端部上限下移等.反映到公路工程的穩定性,都將會誘發公路不均勻變形、差異沉降、路基邊坡滑塌、橋梁兩端和涵洞洞口產生開裂下沉等病害.圖2為青藏公路波浪病害和涵洞地基退化差異引發凍脹病害.因此,闡述公路工程引發的外界能量導入和分布,及與工程穩定性的相互關系是該設計理念的首要問題.
1.2工程措施對于凍土地基能量狀態的調節程度
這部分內容主要是從凍土地基能量收支角度,研究工程措施對于打破平衡后的凍土地基能量狀態的調節修復程度.為了保證公路工程的穩定性,必須改善工程活動影響下凍土地基的能量狀態,使其維持相對穩定的狀態,延緩或弱化多年凍土的退化過程.在工程中,常采用各種被動或主動冷卻措施(圖3,4)保障凍土地基的穩定性[22].青藏公路整治改建工程中在縱向裂縫較為發育的楚瑪爾河平原設計了熱棒路基,用以確保路基工程的穩定性.2004-2011年的監測資料表明,熱棒路基年度傳輸能量在1400~1900MJ[23],有效的導出凍土地基內的“有害”能量,路基下人為上限在運營期內保持在天然上限水平,保證了路基工程的穩定性.片塊石路基、通風管路基等多年凍土區廣泛應用的特殊結構措施的作用本質都是對凍土地基中“有害”能量的導出.除此之外,工程措施對凍土地基能量的調節還包括對公路基底不均勻熱流的調整.如針對陰陽坡效應路基設置的陽坡側遮陽板、碎石護坡、單側熱棒路基等,在涵洞基礎洞口設置的熱棒等,見圖5.此類調整可以有效改善基底多年凍土發育的不均勻性,改善公路工程的局部穩定性.
1.3多年凍土公路工程設計的目標和影響因素
多年凍土公路工程的設計目標是根據公路工程的穩定性與能量變化過程的相互關系,通過工程措施對凍土路基能量的調節作用,阻止“有害”能量的導入或者將其導出,維持凍土地基能量的相對穩定狀態,從而確保公路工程的穩定性.其設計目標主要通過時間和空間兩個維度實現.1.3.1時間維度主要有短期、中期和長期目標,時間維度的不同,對穩定性的要求也有所差異.短期目標主要通過合理選擇(換)填筑材料、控制路基開挖斷面、規范路基施工工藝以及選擇輕便快速施工的橋梁結構和涵洞形式等技術手段,確保公路工程施工期的穩定性,對凍土地基能量的平衡狀態要求相對較低.中期目標為確保采用常規維護即可達到公路工程設計年限內的使用要求,一般為20a,對于凍土地基能量平衡即依此選擇有針對性的強化路基、主動降溫或被動保溫的工程措施.長期目標即是通過凍土病害的預警預報,加強道路的預防性養護,保證公路在50a以上全球升溫背景下的全壽命周期的使用要求.凍土地基的能量狀態調整也應充分考慮氣候變化的影響,綜合選擇合適的工程措施或規避多年凍土的影響.1.3.2空間維度主要通過路基高度、寬度等路基尺度的變化,全幅和分幅等修建方式的異同,以及路基與橋涵、隧道等構造物等建設形式的不同調節凍土地基的能量狀態,使其維持相對穩定.需要指出的是,時間維度和空間維度的需求通常不是孤立的,二者是互相聯系的,也經常與受到其他因素的影響(工程的投資、工程等級、凍土地質條件等).如對于埋藏較淺、厚度較薄的多年凍土,若在短期和中期對公路的通行要求不高,則可以主要在時間維度進行處理,如鋪設簡易路面通行,待3~5a后多年凍土融化,再進行處理建設.若在時間緯度上要求較高,則主要在空間緯度上處理,如設置架空橋梁或挖除換填等.因此,在具體的設計中,需要綜合考慮當地的實際情況,分析各種因素,在時間和空間兩個維度中尋找一個平衡點,以最優的設計方案確保凍土-公路工程體系的能量平衡,滿足設計要求.
2空間維度能量平衡過程
作為線性工程,構筑于凍土層之上的道路工程必然改變一定面積原天然地表的性狀,有時甚至深入到一定深度的地基.這些地表和地基在空間上的人為變化都會引起下部凍土吸熱特征的變化.以路基工程為例闡述路基尺度對凍土能量平衡特征的影響,模型見圖6.影響凍土能量平衡特征的路基尺度因素包括路基高度、路基寬度、路基坡度以及保溫護道等,選取路基高度和路基寬度作為代表,采用數值分析的方法分析路基尺度對凍土能量平衡特征的調節作用[24].路基高度的變化直接影響著路基頂面所吸收熱量的傳遞過程.數值計算結果,下部凍土吸熱量隨填土路基高度的變化曲線如圖7所示.圖7顯示,路基越高,熱阻越大,通過其進入地基的“有害”能量就越少.可見,加高路基能夠延緩地基凍土吸熱,延緩和阻止地基凍土吸收的“有害”能量.凍土工程中常用的保溫板路基就是以導熱系數遠小于路基填料的保溫材料來等效一定厚度的填料.以XPS保溫板為例,其導熱系數為0.0258W·m-2,按照熱阻等效原則,取路基填料導熱系數為1.8W·m-2,則10cm厚的XPS保溫板大約相當于6.9m高的路基填料[7].XPS保溫板對下部地基平衡能量的調整能力與6.9m厚的路基填土相當,其原理就是增加路基高度,阻止外界“有害”能量的進入.因此,加高路基和采用保溫板都是有效的在空間維度上減少“有害”能量吸入的方式.路基寬度對凍土能量平衡特征的影響主要體現在路基加寬后,瀝青路面吸熱面增大,通過路基基底進入地基的“有害”能量增大,路基中心區域的聚熱效應加劇,基底能量分布不均勻,造成凍土地基形成融化盤等不均勻退化現象.圖8所示下部凍土吸熱量隨填土路基寬度的變化曲線說明,路基寬度對凍土吸熱量的影響小于路基高度的影響.基于這一規律,對于工程應用中的寬幅路基,可以將全幅修建轉化為分幅修建方式.在多年凍土區分幅建設高速公路現已應用于共和至玉樹高等級公路,見圖9,相對于全幅修建形式,分幅修建形式的本質是減小了路基寬度,削弱了路基中心區域的聚熱效應,不僅減小了“有害”能量總量,而且減小了融化盤的深度.數值模擬結果發現,將23m寬的全幅路基改為間距為2m,幅寬均為10m的分幅路基形式后,下部凍土吸熱量減少了15.8%.在極不穩定的高溫高含冰量凍土地區,凍土地基對吸熱量極為敏感,工程活動極易破壞凍土地基的能量平衡狀態,而增高路基、減小幅寬和特殊處置措施等路基措施難以維持凍土地基的穩定性.在這種情況下可以考慮“以橋代路”的旱橋方案,圖10為青藏鐵路通過高溫多年凍土區的旱橋.以橋梁工程通過多年凍土區,樁基對凍土地基的擾動明顯減小,且無黑色路面的吸熱作用,凍土地基回凍過程明顯縮短,這也是典型的在空間維度上實現凍土地基的能量平衡過程[25-27].
3時間維度能量平衡過程
在時間維度上,依據工程建設的需求目標,主要有短期目標、中期目標和長期目標.時間維度的不同,對穩定性的要求也有所差異.短期內的外界熱量來源主要是施工擾動,能量平衡目標主要為確保施工期的穩定性,只要確保施工期內公路工程建設順利完成即可,對凍土地基能量的平衡狀態要求相對較小.因此,對該階段消除“有害”能量的特殊處置措施的要求是適應性強、降溫迅速,能夠在較短的凍融循環周期內有效平衡“有害”能量.例如,在隧道施工中,洞口開挖后,凍土直接暴露于空氣中,極易受熱融化而造成邊坡熱融滑塌,為了維持短期的施工安全、穩定性,就需要利用熱棒的快速制冷作用在短期內解決能量平衡問題[16,22-23,28].中期的吸熱來源為工程構筑物上邊界的吸熱以及氣候變暖的影響,能量平衡目標為確保公路運營期內的穩定性,保證在公路運營期內,日常維護即可滿足使用要求,對于凍土地基能量的平衡也以此確定.該階段吸熱過程一般較為緩慢和穩定,且對凍土環境、水文環境和地質環境等依賴性較強.因此,該階段的能量平衡目標是盡量減少“有害”能量的進入.該階段的特殊處置措施應該易于養護、具有較好的長效降溫能力、適應性強、能夠一定程度適應氣候變暖和可靠性高等特點.工程中常用到的通風管、塊石層等路基形式由于其結構簡單、對氣溫條件的適應性強、長期降溫效能良好等特點,適用于中期階段的能量平衡[29-32].對于塊碎石層路基,基于實測數據的推算表明,高度為3m,寬度為10m的路基在采用厚度為1.5m的塊碎石層后,考慮外界氣溫升高的影響,其結構損壞程度低,降溫效能較為穩定,每年消除路基吸入的“有害”能量約為200MJ,運營20a后的片塊石路基下凍土上限基本維持在天然上限附近,中長期降溫效果明顯,塊石層路基以其在氣溫升高的條件仍能有效消除“有害”能量而適用于中期階段.長期的吸熱來源則主要考慮氣候變暖的影響,能量平衡目標為保證在公路遠景設計年限外,通過正常的升級改造,就可以滿足新的運營要求,凍土地基的能量狀態調整也以遠景升級改造需求確定.對該階段平衡能量的特殊處置措施的要求是可靠性高、易于維修和升級改造、能夠抵抗氣候變暖.
4結論
(1)基于多年凍土地基與公路工程間能量變化過程,提出了多年凍土公路能量平衡設計理論,重點研究多年凍土地基的能量收支過程及工程措施的能量調節程度,以解決保證工程構筑物穩定性所需的凍土地基能量平衡狀態為設計目標.(2)多年凍土公路能量平衡設計理論主要包括3個方面的內容:公路工程的穩定性與能量變化過程的相互關系;工程措施對于凍土地基能量狀態的調節程度;多年凍土公路工程設計的目標及其影響因素.(3)能量平衡設計目標主要通過時間和空間兩個維度實現.時間維度上,主要依據公路工程短期、中期和長期穩定性要求的差異進行能量平衡設計.空間維度上,則主要通過路基高度、寬度等路基尺度的變化,全幅和分幅等修建方式的異同,以及路基與橋涵、隧道等構造物等建設形式的不同調節凍土地基的能量狀態,使其維持相對穩定.
作者:汪雙杰 陳建兵 金龍 董元宏 陳冬根 單位:中交第一公路勘察設計研究院有限公司 多年凍土區公路建設與養護技術交通行業重點實驗室
1建筑幕墻的基本設計理論
正如上文提及的,建筑幕墻的用途雖然是作為建筑物的裝飾美觀,但是在設計建筑幕墻時,必須要綜合考慮各方面的因素。
(1)概念設計階段。
所謂概念設計,就是在設計初始從全局的角度做一個基本的構想,建立可行性方案。在這個階段,需要做很多先期的準備:①確定所選用的支承結構體系的類別,不同類別的支承結構體系針對不同的功能用途,對于結構和承重等方面的要求也各有不同;②確定基本的構建和架設方案,針對主墻的結構以及實際的施工環境和情況進行詳細的調研,再根據調研結果設計構建和架設方案;③確定面板的連接方法,根據主墻體的實際結構和角度,結合安裝的需要進行合理的連接方法設計。設計外觀裝飾效果,在最大程度上滿足客戶需求的同時,還需要充分考慮環保節能。
(2)技術設計階段。
在技術設計階段,我們主要的工作就是將之前的概念設計中的構想具體落實到詳細的參數和計算中來,形成完整的指導圖紙和步驟說明。一般來說,以下幾點是需要重點關注的方面:①最主要的步驟就是結合實際的建筑需要和主墻的結構,對概念設計形成的構想進行修正,建立正確清晰的參數設計尺寸分格圖;②幕墻整體設計時需要考慮剛性要求和穩定性要求,確保幕墻可以承受足夠的重力及風荷載等外力。同時,還需要所選擇的的材料的防水性能和密封性能,避免發生漏水或隔音不良等情況的出現。同時,還需要充分的考慮幕墻與主墻體之間留有足夠的空間的要求,防止幕墻由于主墻體的伸縮位移而受損。同時也需要保證幕墻自身具備一定的可伸縮性,上下之間一般建議留出不小于15mm的空間距離。當然,作為建筑體系的一部分,幕墻設計必須要充分考慮安全性的要求。一般而言,主要需要關注于防火安全和防雷安全。防火安全設計主要體現在對防火規范的嚴格遵循,重點在幕墻空間和節點位置采用巖棉等不可燃材料作為填充材料;而防雷安全設計則主要體現于要注意將幕墻的防雷措施與主建筑的防雷系統相連接,使兩者組合成一個完整的防雷體系,提高安全系數。一般而言,幕墻的頂部接閃器應采用不小于2.5mm的鋁制單板,將雷擊電能導入地下。另外,由于幕墻是一種可更換可移動式裝飾墻體,所以必須考慮幕墻部件的使用年限和備用更換件。一般而言,使用年限介于25-50年之間為佳,同時,主墻的使用年限也是一個重要的參考依據。
(3)施工設計階段。
該階段就是依照之前總結出的所有數據進行具體的實際操作,出詳細的施工圖紙供現場安裝使用;并根據施工圖紙進行提料、出加工圖、框架組裝圖等,配合采購、制造、運輸、安裝甚至維護等各個環節。需要注意的是,在這個環節并不是單純的按照圖紙做工程,而應該在施工中不停地驗證設計的可靠性,不斷地進行修正和改進。
2我國建筑幕墻行業的發展歷程及發展趨勢
2.1建筑幕墻的發展歷程與行業現狀
我國建筑幕墻從1978年開始起步,經過了30多年的發展,到目前已進入了高速發展的階段,自2001年開始,每年以750萬平方米左右的速度增長。盡管我國的建筑幕墻行業發展蓬勃興旺,但其中也存在一些值得我們重視的隱患和問題:(1)建筑幕墻設計圖紙不規范,圖紙審核不夠嚴密;(2)過分以追求裝飾效果為主,忽略基礎因素的嚴格監控和限定;(3)施工材料和施工設備的質量依然有待提高;(4)產品層次和技術水平還有待提高。
2.2建筑幕墻的發展趨勢
隨著經濟水平的快速發展和人們審美理念、生活需求的不斷變化,以及高層建筑甚至超高層建筑的大量增加,建筑幕墻行業必然會在興旺發展的同時有新的變化和發展,基于個人的一點看法和經驗,節能環保理念作為當前的重點,也是政府和社會廣泛宣傳和推廣的熱點問題之一,極有可能成為未來建筑幕墻行業的發展趨勢。其實在建筑幕墻行業,很早就有了關于節能的構想和實施。目前階段,建筑幕墻已經成功實現對太陽能的利用,將太陽光轉向照明技術和光電幕墻技術。下面簡單介紹一下這兩項技術:(1)太陽光轉向照明技術,即在幕墻上裝設光線反射裝置,將日光反射到市內天花板,再通過天花板上架設的設備將光線反射到工作區域和生活區域。(2)光電幕墻技術,就是將太陽能光電板集成到幕墻材料中,在接受太陽光照的同時,使用太陽能發電技術將太陽光轉化為電能,進行儲存和利用。
3結束語
經濟全球化迅猛發展,我國市場經濟和建筑行業的行業模式也發生著迅猛的變化,可以預見的,依附建筑行業而愈加壯大的建筑幕墻領域將越發興盛。對于身處這個行業中的我們來說,深入的了解建筑幕墻的設計內涵,掌握足夠的設計理論和設計實踐經驗,并把握住當前建筑幕墻的需求,以及未來的發展趨勢和發展方式是讓自身發展壯大的唯一途徑。我相信,建筑幕墻的發展會隨著時間的推移而更加多元化,牢固的底層理論基礎和多樣化的創新,必然成為這個行業未來的主流理念。
作者:周謙 單位:廣州江河幕墻系統工程有限公司
作者:于輝
證券設計理論,是在資本結構理論的基礎上發展起來的,也是近年來金融經濟學最重要的理論前沿問題,Winton(1995)對證券設計理論的研究內容進行了探討。認為委托理論、信息經濟學和契約經濟學是其三大理論來源,其研究的優秀問題,在于如何設計或尋找最優現金流配置和控制權配置的金融契約。目前,該理論的發展已形成了幾個主要的模型,包括成本模型(incentive-basedmodels)、信號傳遞模型(signalingmod-els)和控制權模型(corporatecontrol-basedmodels)。對此,本文將展開評述。基于成本的證券設計理論研究JensenandMeckling(1976)建立了成本起決定作用的金融契約模型,并開創了在金融契約理論中考慮委托關系的研究。此后,很多經濟學家也將此作為研究的起點。這些模型強調的是融資結構與經營者行為之間的關系。1.JensenandMeckling模型及相關研究在委托理論的情況下,JensenandMeckling(1976)具體考慮了兩類融資沖突,即由于經理沒有擁有100%的剩余索取權,而造成的股東與經理之間的沖突,以及由于股權人與債權人風險收益分攤的非對稱性而導致的二者之間的利益沖突。該模型研究認為,發行者需要在股權成本和債權成本之間進行權衡,隨著債務融資比例的增大,股權成本將降低,債務的成本將增大。因此,最優的融資契約應是通過總成本最小化而得到。2.Townsend和Diamond模型及相關研究最早從金融契約設計角度分析問題的是Townsend(1979)。他認為只有外部投資者支付驗證成本c時,外部投資者的收入才與企業的收入流有關。在Townsend模型中,融資契約規定一個企業每期應向投資者支付固定金額F,在實行過程當中,企業根據實際現金流y的大小來決定是否履行契約。Diamond(1984)采用對企業違約的懲罰p來Townsend(1979)模型中的c,并推導出最優契約為,是面值為h,非金錢懲罰為實際償還額低于面值額部分的一個債務契約。h為保證債權人預期收益R的最小面值。該模型的重要意義在于,通過模型研究證實了金融中介機構存在的意義。3.其他相關模型研究GaleandHellwig(1985)通過一個簡單的借貸契約模型,分析了競爭大額資本市場條件下最優金融契約的形式和特征。他們認為,最優的借貸關系是一個標準的、含有破產機制的債務型契約。在他們的模型中,破產起到了對企業投資收益的事后狀態進行驗證的功能。BoltonandScharfstein(1990)建立了基于問題的金融契約掠奪理論,而HartandMoore(1989)建立了一個債務動態模型。他們都假設經理可能占用投資者的收入而不支出,經理對投資者的收益支付,是為了避免企業的清算(代替了上面模型中的核實成本或懲罰)。外部投資者有權在企業違約時對企業進行清算,并且獲得清算收益。但是破產清算是一種次優選擇,那么,企業不能償還時有可能與投資者進行重新談判。因此,可能導致的結果是清算或者債務的重新安排。
基于非對稱信息的證券設計理論研究
成本雖然也是起因于非對稱信息,但是它的著眼點,是金融契約事后信息不對稱和利益沖突問題。而非對稱信息模型,著重考慮金融契約事前非對稱信息對企業價值的傳遞和影響問題。與成本模型不同,信息不對稱并不導致激勵問題,而只是導致企業市場價值的扭曲和無效率的投資。此處的分類參考了HarrisandRaviv(1992)的觀點。1.Ross模型及相關研究Ross(1977)認為,信息不對稱使投資者不能確認質量高(H)、低(L)兩類企業(收益分別為a,b,a>b),并且,市場套利的結果使得兩類企業價值相等。打破套利均衡的方法,是在企業價值和企業經營者之間建立激勵和約束機制。假設投資者將企業債券面值F作為企業類型的信號,同時,對所有企業債券面值平均水平評估為F*,如果F>F*,則該企業為H企業,若F≤F*,則為L企業。Ross認為,通過有效設計經理報酬補償機制,可使信號真實傳遞,其關鍵在于要使得L企業模仿H企業時,其傳遞虛假信息成本大于傳遞虛假信息收益。其他關于債券信號比例發送,Heinke(l1982)的假設是,較高質量也有較高總價值而不是較低質量的債券;而Poitevin(1989)的模型,則包括了現有企業與新進入企業之間的潛在競爭。2.LelandandPyle模型及相關研究LelandandPlye(1977)從企業經營管理者和投資者之間,關于企業投資事前預期收益的信息不對稱和經營管理者風險厭惡的角度,探討了資本結構的信息傳遞機能問題。在該模型中,經理掌握好消息時就會持有企業更多的股票,而掌握負面信息時,就不愿意持有股票。如果內部信息是正面的,企業還會提高財務杠桿來增加內部股票的比例,把預期高額利潤中更大一部分轉移給內部股票持有人。Ross認為,擁有上乘投資項目的經理可以通過發行更多的債券來傳送這一信號,而擁有劣質項目的經理不會這樣做。因為,這樣可能會導致企業違約,從而不留任何財產給經理。3.MyersandMajluf模型及相關研究受到Masulis(1980,1983)關于企業股權和債權轉移能夠向市場傳遞有關企業價值及其風險狀況信息等分析的啟發,MyersandMajluf(1984)提出了一個優序融資的模型。在該模型中,證券契約設計是為了緩和由于信息不對稱而導致的企業投資決策的無效率性。該模型認為,融資證券設計是企業為新項目籌資的愿望驅使下形成的,融資首先通過內部資金進行,然后,再通過低風險的債券,最后,才不得不采用股票。Myers(1984)稱之為優序融資理論(PeckingOrder)。之后,許多學者進一步拓展了該模型。其中Krasher(1986)在企業選擇新投資項目及相應的股票發行規模的情況下,證實了該模型,并且還得到了“股票發行越多,傳遞的信號越差,企業股價下降越厲害”的結論。HeinikelandZenchne(r1990)證明,當信息不對稱僅涉及新項目時,可能出現投資過度。當然,也有學者對此類模型提出了質疑,比如BrennanandKraus(1987)、Noe(1988)、ConstantinidesandGrundy(1989)等。他們總體認為,企業并不總是更偏好發行直接債券而不喜歡股票。投資不足的問題可以通過更多的融資選擇的信號傳遞而得到解決。他們的研究,雖然對MyersandMajluf(1984)的結論提出了質疑,但是,卻進一步豐富了非對稱信息博弈模型的研究。
基于控制權的證券設計理論研究
受契約經濟學的影響,特別是并購活動的增強,理論界開始重視公司控制權與金融證券設計的研究。其研究可分為早期的傳統控制權模型和不完全契約分析框架下的控制權模型。1.早期基于控制權的證券設計模型早期的關于控制權的模型,主要關注的是公司控制權的轉移和爭奪,開始初步考慮到了控制權的收益問題。其代表性的研究包括:HarrisandRaviv(1988)、Stulz(1988)和Israel(1989)等。HarrisandRaviv(1988)把股票和債券的投票權結構視為外生,并強調了資本結構對公司控制權競爭的重要性。因為,較高的財務杠桿使得競爭對手能以較低的成本獲得公司的控制權。該模型強調,權競爭會迫使爭奪雙方考慮其他股東的利益,并強調:接管爭奪的結果如何通過管理者改變自身的股權結構而得到改變。Stulz(1988)的研究,則探討了經營者收購股票導致股價溢價,經營者必須選擇合理股權比例。而Israel(1989)則分析了企業并購三個比較靜態結果。總體而言,傳統的基于控制權模型的研究重點,在于企業原管理者與競爭者能力給定的情況下,考察何種資本結構對企業實現收入最大化最優。2.基于不完全契約的證券設計模型上述證券設計理論的研究,主要關注于委托人如何選擇或設計最優的金融契約(證券)來克服問題。由于這些最優金融契約已經包含了幾乎所有情況及其行動對策,所以,在本質上屬于不需要事后再談判的完全契約。其研究基本不考慮控制權的配置問題,因此,也存在明顯的缺陷。Hart就曾指出,這些模型不能回答:為什么一個標準的委托問題不能用激勵機制解決,而要用金融契約的方式解決。GrossmanandHar(t1986)和HartandMoore(1990)通過對不完全金融契約的分析,而建立了GHM分析框架,突破了完全契約理論的分析框架,同時,研究了最優的現金流和控制權的動態配置,從不完全契約和控制權動態配置的角度來研究證券設計。之后,很多學者對此也做出了重要的貢獻,其中最具代表性的是AgihonandBolton模型和Hart模型。(1)AghionandBolton(1992)最早把GHM分析框架引入證券設計理論研究中,并從股權封閉公司中金融契約不同參與方之間控制權分配的角度,探討了公司證券的最優設計問題。他通過在GrassmanandHar(t1986)分析企業縱向一體化問題的不完全契約模型中,導入企業家財富約束要素,構建了不完全金融契約理論的基本分析框架,并分析了不同收益狀態和投資行為下,不同的企業控制權配置,對企業融資和投資的可能產生的影響。他認為,一個狀態依賴的控制權轉移的債務金融契約模型是最優的。他的研究表明,為了實現總收益的最大化,最優的控制權結構應該是在貨幣收益(或企業家的私人收益)與總收益之間單調遞增的時候,投資者(或企業家)單邊控制可以實現最優;如果貨幣收益(或企業家的私人收益)與總收益之間不是單調遞增,那么,控制權的相機轉移是最優的,即企業家在企業經營狀態好的時候控制,否則投資者控制。他還認為,如果最優的控制權,是依據某個信號而狀態依存的,那么,采用的融資方式可以是債券融資、可轉債融資、或者可轉換優先股融資。值得指出的是,卡普蘭和斯特龍伯格(KaplanandStromberg,2001)的實證研究成果,對AgihonandBolton的模型結論給出了有力的支持。(2)Hart接受AgihonandBolton(1992)的觀點,并應用于最佳債務契約研究中(HartandMoore,1994;Hart,1995)。哈特(Hart,1995)對阿洪和博爾頓模型做出了進一步的發展,它明確指出了不同情況下,公司最優債務融資規模的大小。哈特的文章在金融契約不完全的前提下,將經理人與外部投資者之間的利益沖突集中表現在:“公司到底是應該繼續經營,還是被清算”的問題上。經理人為了維護自己的既得利益--控制權收益,就有可能在公司需要清算的時候,還繼續維持公司的經營;或者外部投資者有可能在公司還可以繼續經營的時候卻將其清算掉,以便從清算中獲得更大的經濟利益。在契約不完全的條件下,哈特認為,債務融資可以起到比激勵契約更好的約束作用,以避免上述情況的發生。哈特分析金融契約的思路很具啟發性,他不再將研究的視角局限于稅收和信息不對稱這些觀點上,而是在契約不完全的條件下,引入公司繼續經營與公司被清算的矛盾,具體探討公司資本結構的最優債務規模的確定。
結論與啟示
而金融契約所研究的問題則更深入,探討投資者向企業提供資金的時候,什么因素決定了金融契約(證券)的具體形式,以及該金融契約的內容和特征。從本質而言,資本結構將證券作為一個外生變量進行研究,而融資契約理論則是將其作為一個內生變量進行研究,開創了通過逐步引入一些現代分析工具如博弈論、信息經濟學、委托理論、契約經濟學等,在內生性的金融契約模型中,對證券設計的具體形式與主體行為展開分析的新視角。特別是隨著不完全契約的引入,更是極大地豐富了證券設計理論的研究,使得金融契約的研究不僅僅考慮現金流的配置,同時考慮到了控制權的配置。證券設計理論的發展,是伴隨著資本市場和融資工具的成熟而逐步成長起來的。對于我國高速發展的證券市場來說,上市公司融資需求頻繁而且旺盛,什么樣的融資公司能夠更好地服務于上市公司的融資行為,更好地實現社會福利的帕累托改進,是實業界和理論界所需要考慮的現實問題。從國外的經驗來看,通過金融工具創新來解決上述問題,是一個理想的渠道。證券設計已經不單單是一種可供公司籌集發展資金的工具,更是一種有助于實現有效公司治理和公司控制權合理配置的方式。雖然我國目前證券市場工具較單一、融資渠道有限,但是可以預見的是,隨著我國資本市場改革逐步推進,各種創新的金融工具必將不斷推出,而證券設計也必將成為一個焦點問題。因此,結合我國資本市場的實際,尤其是考慮到公司治理的實際要求與具體特征來開展設計,其相關的理論研究,對于我國資本市場的監管者、融資者和投資者都具有非常重要的現實意義。
作者:熊耀瑩
其實任何理論都應該順應自然的法則,并不取決于我們主觀的思維。稿成后編寫組在香山會議上又遭到外部專家帶著某上峰的觀點意外的無情的圍堵:堅決反對忽視扣件的半剛性的作用。其充分理由是腳手是臨時構筑物,不考慮扣件的半剛性是一種浪費。這一協調過程更為艱巨,結果意見始終未能統一,此后因我國腳手架發生連續重大傷亡事故(如北京西四工程),其圍堵‘幾何不變鉸接理論計算體系’的聲音才銷聲斂跡。現在回顧碗扣式國家行業標準規范的問世為我國腳手架理論上進步的曙光,也還是有許多粗糙和不完善之處:如腳手架部分就有幾種幾何不變構造形式未能分別說清,空間幾何不變體系概念不清所致;有些部分還留著過去理論的陰影,如懸挑件部分的計算;在架子整體內力計算上也缺少方法指導:當每步架縱橫至少有一個斜桿即可形成幾何不變體系,假如我們使用了兩根以上斜桿就形成造靜定結構體系,計算還是很繁。其簡化計算內力方法也應向讀者指示———可將水平分力平均作用到斜桿上,因各斜桿剛度相等;幾何不變理論體系隨著計算理論的深入發展,必然還涉及到更多的問題,如何更合理科學地設置斜桿,使立桿不至于應力集中也是不可回避的問題之一。這也因為編寫人員因經費問題很分散,意見集中僅主要依靠書面進行,真正集中碰頭見面的機會太少,一大堆問題出現又因為時間上參與主編企業單位要趕快出版,這就形成了粗制濫造。6.2011年1月28日中華人民共和國行業標準《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011在一片非議中頒布并將在12月1日實施。客觀評價新規范的頒布相比與JGJ130-2001來說不能說沒有進步,特別是試驗內容上有一些突破和進步:在計算內容上提供了新的(原老規范沒有涉及的計算因素)影響腳手架承載力的因素,而這些因素正是原規范的肇事陷阱。但新的行業標準最大的問題是保留了原來的構造方法,找不到理論的歸宿,一味走老路通過試驗來決定計算系數而步入死胡同。對此我們不得不進行科學方法與哲學思想的討論。
關于科學方法問題
人在實踐檢驗真理的過程中想走實踐的獨木橋是走不通的,總是離不開人類所掌握的大量理論知識來共同對真理的檢驗:人和動物的根本區別。所謂“真理是檢驗真理的唯一標準’是所有科學工作者不容忽視的偏見。我國有位哲學家在中央臺訪談中只敢承認“實踐是檢驗真理的唯一性”而不敢承認“實踐是檢驗真理的絕對性”(《光明日報》1978.5.11曾經在特約評論員署名的“實踐是檢驗真理的唯一標準”文章內容中報刊編輯又加上了“絕對的”用詞)其實絕對與唯一兩詞并無很大距離,我國哲學界已經把“實踐是檢驗真理的唯一標準”而成為一個鐵的真理。誠然《光明日報》的該文章使我國快速進入改革的大道,功不可沒(回避了與教條主義的糾結)。實踐失去與理論的統一(實踐的表面性也需要經得起理論的判別)就可能形成經驗主義;理論失去實踐的經驗就可能形成教條主義。人類認識客觀真理的過程總是實踐與理論緊緊相結合的過程。“實踐是檢驗真理的唯一標準”的偏見也將影響我國改革的可持續發展。實踐過程中的局限性與表面性是每個科學工作者所不容忽視的問題。特約評論員文章中所說“理論”不能證明“理論”的論點也是不成立的:科學家在理論的進程中從來沒有用同一理論互相證明的例子。特約評論員把彼此不同內涵的彼此“理論”混為一談,是有邏輯上偷換概念之嫌。可惜本文不可能與哲學家、特約評論員來很詳細討論這一問題,我有興趣以后有機會再專題深入討論。我們現在還是就有關模板支架的具體技術問題來討論。從一開始國家行業標準《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2001對模板支架的構造采取水平與垂直剪刀撐不均勻間隔加固方法,這一舉措迫使規范走試驗的道路來決定計算系數方法,而難以以基礎理論來左右形勢。為此建筑科學院的研究人員與哈工大教授因試驗理論方法不同而導致試驗數據不同(其實兩種方法并無本質的差別),雙方各執一詞而規范“難產”———上世紀八十年代初規范立項,直至21世紀初才遲遲統一意見。但還是猶抱琵琶半遮面,許多問題并沒有充分揭示。結果從規范出版后每年安全事故層出不窮僅次于我國煤礦安全事故的發生。由于理論基礎不牢許多影響模板支架的安全因素也難以顯露。通過10年來各學術團體不斷探索試驗了解更多的影響腳手架承載力的因素(n):扣件擰緊力度(扭矩)、架子寬度、高度、高寬比、步距、縱向桿距、橫向桿距、水平剪刀撐、垂直剪刀撐、立桿上端懸挑高度、水平約束等因素,在《建筑施工扣件鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2001中僅介入了個別的因素去影響腳手的試驗計算程序。如水平約束、剪刀撐、支撐懸挑高度。而漏掉許多當時還未察覺的影響腳手架承載力的因素,而這些漏洞正是安全事故的陷阱。新規范JGJ130-2011的編者僅選取了剪刀撐(不加型、普通型、加強型三個工況)、立桿間距(縱橫桿距相同六個不同工況)、步距(五個工況)、高寬比(僅一或兩個工況介入,不大于2或2.5)、最少跨數(僅兩個或三個工況介入4、5或8)、上端懸挑高度(兩個工況a=0.5m與a==0.2m)等六個影響因素(n=6,扣件扭矩和中間約束等未納入,桿距縱橫選取相同值)進入試驗程序。而工況介入試驗的選擇就更少。在附表錄C‘滿堂腳手架與滿堂支撐架立桿計算長度系數μ中:表C-1至表C-5列出μ值126個,按照有限的工況和不完整的影響因素應做196次試驗,而表中空格數卻有76個。我能了解編者的苦衷,僅能使用有限的工況數(X)和有限的影響因素(n)來介入試驗計算程序:如果填滿空格的數據可能還要多花費幾百萬試驗費,因而可做可不做的試驗只能減免;委屈讀者空格處不做選項。但假如讀者遇到高寬比為2以下時沒有意見(僅有點浪費);高寬比為3時讀者又何去何從呢:人們在規范上就找不到答案,計算就無法繼續進行。新規范還是沒有把已知的影響因素全部納入試驗研究的對象。那么我們要進行多少次有效的試驗才能滿足施工的要求?這也是我們不能回避和重視的研究的關鍵問題。在新規范JGJ130-2011版本中正如規范附錄C表編者把影響因素壓縮到五個n=5(立桿間距、高寬比、步距、最少跨數、上端懸挑高度a);工況(X)也進行壓縮:立桿間距為x=4或6、高寬比X=1或2、步距X=4或5、最少跨數X=2或3、懸挑高度X=0或2。就這樣根據不完整的影響因素與極少的變化的幾個工況的組合按編者的意圖附錄C表應做196次試驗求出196項系數(μ)而在C表中僅做121次試驗:缺項77次。要填補這些空項還須數百萬元,編寫組已難以承受經濟壓力。但讀者就苦了,無所適從。我們如果設想把影響因素和工況變化的數字再提高以適應更廣泛的使用實際價值以消除事故的陷阱,我們們必須研究要做多少試驗。如果把工況變化次數X=5并不算高;我們再把已知的影響因素定為n=10或8。要做多少次試驗(Y)?這不得不以數學邏輯方法求得這一計算式:Y=Xn。我們僅設X=5,n=10則Y=97655625次。也就是說我們要做近100萬次試驗。如果降低標準:設n=8、X=5時:Y=Xn=78125次,這不僅花費數萬億或數十億元經費,而一個人的一生也不可能完成這一實踐(一個人的一生有效工作日還不足1.5萬天),當然這經濟費用也是我國任何企業不可能承受的。單純以實踐來檢驗真理是行不通的:實踐在檢驗真理時必需與理論統一并緊緊相結合才能事半功倍。科學發展觀才是可持續發展之路。新規范《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011在前我也從編者網上發給我的文件里看到,并與主要編寫人劉群同志講過我的意見還是盡快爭取。我之所以這樣想是因為扣件腳手架新規范時間與經費上不可能再以其它理論體系來轉向。新規范雖然有不盡如人意之處(包涵許多問題與漏洞),但通過新規范編寫組現有的大量試驗也揭示了前規范所沒有能發現的重大問題,故新規范再遲遲不發表全國讀者也等不及,但讀者使用新規范時未列入試驗承載力影響因素的幾個方面(如水平約束、縱橫桿距不同、扣件擰緊力矩、乃至剪刀撐上用多少扣件都應認真對待)和表上未列項或空白處要特別注意。又訊中國建筑工程總公司已著手在按鉸接幾何不變體系模板支架的安全技術標準規范的編制已進入試驗過程中;新規范JGJ130-2011對模板支架的指導作用僅是過渡時期的事。
宏觀管理問題
在改革開放的過程中建設部規定凡特級施工單位必需主編國家行業標準規范的硬指標,這一要求旨在提高施工單位技術水平。這一規定使我國的規范標準有了空前數量的提高,編制經費也獲得前所未有的改善。企業愿意花幾十萬或數百萬甚至千萬來投資,原來部里給每項規范的科研經費僅五萬至幾十萬。我國前所未有的規范數量也成躍進的姿態猛增,千家萬戶在編規范,而各企業高端科研人員增加的速度就達不到這個要求,在企業資格審查時間并不以編制進度為標準,而是以年度審查時間為標準,企業就把編制進度放在首位:資質是企業的生命,而編制質量就顧不上許多。由于施工企業時間緊迫,催逼規范審批的壓力下,規范審核過程也就很匆忙。對此我們呼吁不是誰有錢誰就有資格來主編修訂國家技術法規,這是技術進步的假象,當前企業以重金來購買規范主編權的現象應予制止,否則對規范的長期管理也帶來無窮的后患;而真正參編的主要科技人員也應相對穩定,年紀大的應有接班人,部里不僅要抓規范的出版還應重視規范的長期管理的戰略措施。
模板支架設計理論進步與構造方法的改進迫在眉睫
在碗扣式腳手架施工規范編制過程中我們曾批判了傳統的扣件鋼管腳手架的構造方法:不均勻剪刀撐加固法而導致難以以理論來系統處理腳手架的理論計算陷入“實踐是檢驗真理唯一標準”的怪圈中。一旦使用鉸接幾何不變理論構造措施:忽視扣件的半剛性作用我們可以避開許多附加系數的糾纏和以理論來取代無休止的試驗。正像人們一直忽視鋼屋架節點的全剛性而順利的解出桿件應力。使用幾何不變體系理論與構造方法還可以順利落實在側向荷載作用下在理論上求解出對立桿的影響計算成為現實:以結束模板支架計算方法的模糊性。如前文所敘碗扣式規范的問世也還是有許多不健全之處,需要進一步完善,但其理論的戰略大方向是正確的。如何保證幾何不變理論體系的計算可靠性在細小零件上也應予以認真重視否則功虧一簣。在幾何不變理論體系中斜桿對架子幾何不變起關鍵作用斜桿所使用的萬向鑄鐵扣件不應再使用:誤差太大。我國已發明了先進的萬向扣件可以取代現有的鑄鐵萬向扣件。我國生產了許多鍛鋼扣件性能很好,可是國內無人問津,全部出口甚至供不應求也是極不正常現象。從新規范中試驗說明中了解到架體整體失穩的波形中上部大于下部的信息,這說明上部直接承壓端部引起很大的偏心力矩。這就意味著必須改善立桿承壓端部的構造。可調托撐上的托板不能與托撐焊牢:應加球面座以消除偏心矩。(假如鋼管直接支撐模板,鋼管端部不能達到絕對與模板全部吻合,其偏心距離最大也就是鋼管的半徑,鋼管邊緣直接承受壓力),而承托板與可調撐焊牢則將引起較大的壓力偏心距離而引起較大的偏心力矩(因托板的尺寸較鋼管的直徑大很多)。改進懸挑桿件端部的構造會使架子的承載力增加。與此同時懸挑桿件的根部或上部采取加固措施,使其偏心力矩不至影響到下部步高桿件的計算長度。(參見碗扣式架子試驗報告)加強對上海地方規程中提出的誘發荷載的研究(國外同仁對此問題也引起高度重視);分靜載與動載兩個部分。這一課題并沒有在其它規范中引起重視,但側向荷載是客觀存在的,容不得我們不予理睬。人們忽視動荷載這一現象是由于把動荷載引入難以定量而未能引入,上海提出的誘發荷載計算方法還沒有得到業內同仁認可而擱置。但動荷載部分還有風荷載勉強有荷載規范對模板支架結構形式近視計算,但澆搗過程中砼輸送泵的富裕能量的(輸送機的能量設置總是大于可輸送的高度和路線長度)連續作用在澆搗的樓面上的動力效應的積累(振動效應)的研究還是一個計算難題,現在我們希望在設定輸送機能量的設置不要過于富裕來減輕動力效應。這就理應把砼布料機的計算也應納入模板支架設計內容的計算日程。靜荷載相對來說較容易解決,如搭設誤差荷載容易定量。另一方面我們也應進行扣件在砼澆搗前后的擰緊力矩的變化測試研究,因為有些工程坍塌是在砼澆搗結束后發生(從廣西質檢總站曾提供的錄像資料)。與此同時應進行模板支架澆搗前后的變形研究。在構造上我們可以將上部頂層加水平剪刀撐以大大分散動力荷載分散對局部的強力作用。頂層上部水平支撐的作用不可小視。結語:模板支架規范已跨過世紀一直困惑我們。我在《中國建設報》也曾發文呼吁“以基礎理論來支牢模架”。在國家經濟大好的形勢下,實踐與理論緊緊結合起來,未來還是光明的:既重視理論宏觀的把握又重視及細小的零件問題,模板支架安全的灰色時代將一去不復返。
作者:徐勛倩 劉振清 高強 錢國超 劉清泉 單位:南通大學 交通部公路科學研究院 江蘇省交通運輸廳
當環氧瀝青最佳用量為0.8kg/m2時,隨組分B用量的增加,環氧瀝青黏結層的拉拔強度先增大后減小,且編號HY3拉拔強度最大,表明國產環氧瀝青黏結性能最好的組分A∶組分B最佳配比為1∶3.0。路用性能根據混凝土橋面薄層鋪裝結構力學分析結果可得知,在本研究參數取值范圍內,黏結層最大拉應力為0.307MPa、最大拉應變為1237με、最大剪應力為0.164,考慮動力放大系數為1.5、剪切疲勞衰減安全系數為2.0。結合環氧瀝青黏結層的剪切和黏結性能試驗、溫度觀測分析及已有橋面鋪裝環氧瀝青黏結層研究成果,提出混凝土橋面薄層鋪裝環氧瀝青黏結層的路用性能要求,如表3所示。根據環氧瀝青黏結層的剪切強度和黏結強度路用性能試驗結果,提出三白蕩特大橋試驗段混凝土橋面鋪裝黏結層采用國產環氧瀝青(組分A∶組分B=1∶3.0),經檢驗(20℃剪切強度為1.18 MPa、拉拔強度為3.64MPa)滿足表3中路用性能要求。建議環氧瀝青用量控制在0.8kg/m2左右,噴砂處理后的水泥混凝土調平層表面構造深度為0.3~0.5mm。環氧瀝青黏結層的材料指標試驗混凝土橋梁上部結構參數、調平層厚度與模量、鋪裝層厚度與模量、交通荷載與氣候條件不同,對黏結層材料指標要求不同,而不同組分與配比環氧瀝青黏結層材料指標差別大,應通過試驗確定滿足橋面鋪裝黏結層材料指標要求的環氧瀝青組分與配比。用作混凝土橋面鋪裝黏結層的環氧瀝青應滿足固化時間、拉伸性能、柔韌性、耐熱性等材料指標要求。固化時間試驗環氧瀝青固化時間直接影響著瀝青混凝土鋪裝層鋪筑與開放交通時間,要求在保證混凝土橋面鋪裝環氧瀝青黏結層性能要求下縮短固化時間,可采用不同類型與摻量的固化劑來實現。國產環氧瀝青固化時間一般為24h,即環氧瀝青黏結施工后24h可以攤鋪瀝青混凝土面層,不會導致黏結層環氧瀝青擠壓與遷移,拉伸試驗采用環氧瀝青作為混凝土橋面鋪裝黏結層材料,其本身性能對橋面鋪裝的使用性能有較大影響。拉伸試驗用以反映環氧瀝青黏結層材料受拉破壞的應力和應變,測得的主要指標為拉伸強度和斷裂延伸率。環氧瀝青黏結層材料拉伸強度越大,其黏結強度和抗剪性能越好;環氧瀝青黏結層材料斷裂延伸率越大,其抵抗荷載變形的能力越強。將試模清理并涂刷隔離劑后,放入120℃的電熱鼓風干燥箱中養生4h,將配制好的環氧瀝青倒入試模中,并在120℃的電熱鼓風干燥箱中養生4h,脫模后切成I型啞鈴狀試件。拉伸試驗時試件在所需的試驗溫度下保溫4h。拉伸試驗結果受試件成型厚度、拉伸速度、試驗溫度等的影響很大。試驗中成型試件的厚度控制在(3±0.5)mm范圍內,拉伸速度為500mm/min,試驗溫度為(20±2)℃。表1中的3種不同性能的國產環氧瀝青拉伸性能試驗結果。編號HY3拉伸強度與斷裂延伸率最大,即該配比環氧瀝青黏結層抗拉性能最好、抵抗荷載變形的能力最強。柔韌性試驗環氧瀝青柔韌性直接影響著黏結層的低溫抗裂性能,通過添加不同類型與摻量的增塑劑來實現。國產環氧瀝青-20℃溫度時的彎曲未出現脆斷現象。耐熱性試驗環氧瀝青是一種由環氧樹脂、石油瀝青及其他助劑等組成的一種高性能熱固性復合材料,耐熱性好。國產環氧瀝青200℃溫度時未出現明顯流淌現象,完全能滿足各種瀝青混凝土鋪裝層高溫攤鋪而不流淌要求。材料指標要求根據環氧瀝青材料指標試驗、施工技術要求及已有橋面鋪裝黏結層環氧瀝青研究成果,提出混凝土橋面薄層鋪裝環氧瀝青黏結層的材料指標要求。
混凝土橋面薄層鋪裝力學分析
分析鋪裝層及黏結層受力特性,建立其力學指標與計算參數的多元回歸模型,并用于基于環氧瀝青黏結層的混凝土橋面薄層鋪裝結構優化設計。基本假設混凝土橋面薄層鋪裝結構力學計算時做如下基本假設:(1)混凝土橋面鋪裝結構均勻、連續和材料線彈性;(2)混凝土橋梁體、調平層、黏結層和瀝青混凝土鋪裝層處于無縫工作狀態;(3)水泥混凝土調平層與瀝青混凝土鋪裝層間完全連續黏結,且黏結層完好無破損;(4)混凝土橋梁體、調平層、黏結層和瀝青混凝土鋪裝層共同承受行車荷載的作用。計算模型及荷載作用位置混凝土橋面薄層鋪裝結構力學分析采用局部梁段作為計算對象,即將橋梁上部結構、水泥混凝土調平層、黏結層和瀝青混凝土鋪裝層作為完整的力學分析結構。計算荷載采用標準軸載BZZ-100(軸載為100kN)的一側輪胎加載,同時考慮30%沖擊荷載作用[11],車輪與瀝青混凝土鋪裝層的接觸面積為460mm×200mm。計算模型和荷載橫向作用位置如圖5所示。由于車輛在橋面上行駛時有加減速、制動,加之橋面縱坡作用,輪胎與橋面瀝青混凝土鋪裝層之間會產生較大的水平荷載。取水平荷載為輪胎接地壓力的30%。力學特性指標敏感性分析引入正交設計方法,進行混凝土橋面薄層鋪裝結構力學特性指標敏感性分析。特性指標有黏結層最大剪應力與最大拉應力/應變、瀝青混凝土鋪裝層最大拉應力/應變,試驗因素包括水泥混凝土調平層厚度與模量、黏結層厚度與模量、瀝青混凝土鋪裝層厚度與模量。根據混凝土橋面薄層鋪裝結構設計及經驗,選取每個試驗因素水平數為3個,選擇正交表L27(36),安排27個試驗方案進行數值計算。采用大型通用軟件ANSYS,建立混凝土橋面薄層鋪裝結構有限元模型進行數值計算。施加荷載作用分別考慮對混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝層及黏結層受力的最不利位置,得到了黏結層及瀝青混凝土鋪裝層最大剪應力與最大拉應力/應變。分析計算結果可得到如下結論:(1)隨著混凝土橋面鋪裝層厚度與模量增大,黏結層最大剪應力和最大拉應力減小;隨著黏結層模量、調平層模量與厚度增加,黏結層最大剪應力和最大拉應力先增大后減小。(2)隨著混凝土橋面鋪裝層模量與厚度、調平層厚度增大,黏結層最大拉應變減小;隨著黏結層厚度與模量、調平層模量增加,黏結層最大拉應變先增大后減小。(3)隨著混凝土橋面調平層厚度和鋪裝層厚度增大,鋪裝層表面最大橫向拉應力減小;隨著鋪裝層模量、調平層模量和黏結層模量增加,鋪裝層表面最大橫向拉應力增大。(4)隨著混凝土橋面鋪裝層模量與厚度、調平層厚度與模量增大,鋪裝層表面最大橫向拉應變減小;隨著黏結層厚度與模量增加,鋪裝層表面最大橫向拉應變先增大后減小。力學特性指標多元回歸分析對黏結層最大拉應力/應變、鋪裝層最大拉應力/應變和黏結層最大剪應力進行多元回歸分析。(1)最大拉應力多元回歸分析。由混凝土橋面薄層鋪裝結構鋪裝層和黏結層最大拉應力與相關影響因素正交分析結果可以得知,該力學性能指標的關鍵因素為:調平層厚度T1、鋪裝層模量E2、調平層模量E1、鋪裝層厚度T2、黏結層模量E0。分析得出混凝土橋面鋪裝層表面最大橫向拉應力與設計參數之間的回歸模型為:(式略)分析結果表明,回歸偏差平方和所反映的波動明顯比剩余偏差平方和所反映的波動小,即回歸效果顯著;式(1)的相關系數R值為0.9065,式(2)的相關系數R值為0.9132,即相關性顯著,基本反映了混凝土橋面薄層鋪裝結構的鋪裝層表面最大橫向拉應力和黏結層最大拉應力與設計參數之間的變化規律。(2)最大拉應變多元回歸分析。由混凝土橋面薄層鋪裝結構鋪裝層和黏結層最大拉應變與相關影響因素的正交分析結果可以得知,該力學性能指標的關鍵因素為:鋪裝層模量E2、調平層厚度T1、鋪裝層厚度T2、調平層模量E1、黏結層厚度T0和黏結層模量E0。分析得出混凝土橋面鋪裝層表面最大橫向拉應變與設計參數之間的回歸模型為:(式略)分析結果表明,回歸偏差平方和所反映的波動明顯比剩余偏差平方和所反映的波動小,即回歸效果顯著;式(3)的相關系數R值為0.9011,式(4)的相關系數R值為0.9134,即相關性顯著,基本反映了混凝土橋面薄層鋪裝結構的鋪裝層表面最大橫向拉應變和黏結層最大拉應變與設計參數之間的變化規律。(3)黏結層最大剪應力多元回歸分析。根據計算結果,無法分析得出混凝土橋面鋪裝黏結層最大剪應力與關鍵影響因素之間的回歸模型,后續優化設計只能根據計算結果建立其與單因素的回歸模型。
混凝土橋面薄層鋪裝設計方法
(1)分析混凝土橋面鋪裝結構的使用條件,包括氣候與環境條件、交通條件和橋面鋪裝結構的受力狀態。(2)調查與分析混凝土橋面鋪裝結構可能出現的主要破壞類型,提出的混凝土橋面鋪裝結構設計指標為:①層間剪應力τ;②瀝青混凝土鋪裝層表面最大拉應力σ/應變ε;③瀝青混凝土鋪裝層車轍RD。(3)選取混凝土橋面鋪裝結構設計的標準荷載為瀝青混凝土路面設計的標準軸載BZZ-100,提出基于疲勞等效的混凝土橋面鋪裝結構軸載換算方法。(4)通過標準試驗方法確定混凝土橋面鋪裝結構設計材料特性參數。(5)以調平層與鋪裝層間容許最大剪應力和鋪裝層表面容許最大拉應力/應變作為混凝土橋面鋪裝層厚度設計的控制標準。(6)根據預估的車轍深度與容許車轍深度,驗算混凝土橋面鋪裝結構抗車轍性能是否滿足使用性能要求。設計方法在上述的分析與研究基礎上,提出混凝土橋面鋪裝結構設計方法,設計步驟如下。(1)分析混凝土橋面鋪裝結構的氣候與環境使用條件,主要明確混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝的溫度使用條件和動力荷載響應。(2)分析混凝土橋面鋪裝結構的交通使用條件,計算設計年限內一個車道上標準軸載BZZ-100的累計當量軸載作用次數Neq。(3)確定混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝材料方案,按有關規范規定的試驗方法實測黏結層和瀝青混凝土鋪裝層材料特性參數。(4)明確混凝土橋面鋪裝結構設計必須控制的主要破壞形式,從而確定混凝土橋面鋪裝結構設計控制指標和驗算指標。(5)應用通用有限元軟件,分別計算調平層和鋪裝層間最大剪應力τmax及鋪裝層表面最大拉應變εmax,并建立該計算值與鋪裝層厚度的回歸擬合模型。(6)計算得到調平層與鋪裝層間容許最大剪應力τR和鋪裝層表面容許最大拉應變εR。(7)選定混凝土橋面鋪裝結構及橋面結構系統的各項參數,確認鋪裝層瀝青混凝土材料設計的合理性,滿足疲勞性能要求。(8)在條件許可情況下,進行混凝土橋面鋪裝結構可靠度分析與設計。設計實例以滬蘇浙高速公路江蘇段三白蕩大橋(雙向六車道)為例,混凝土連續箱梁橋面鋪裝結構為:水泥混凝土調平層厚度為80mm、模量為210GPa,國產環氧瀝青(組分A∶組分B=1∶3.0)黏結層厚度為0.8mm、模量為210 MPa,SMA-13瀝青混凝土鋪裝層模量為1200MPa。混凝土橋面鋪裝結構設計使用年限為15年,設計年限內一個車道上標準軸載BZZ-100的累計當量作用次數Neq為1851.6萬次。擬定4個混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度h分別為40mm、50mm、60mm、70mm,應用通用有限元ANSYS軟件分別建立有限元計算模型,計算并建立層間最大剪應力與鋪裝層厚度的回歸擬合模型為:(式略)根據疲勞方程和設計年限內一個車道上標準軸載BZZ-100的累計當量作用次數Neq,可以計算調平層與鋪裝層間容許剪應力τR=0.0733 MPa、鋪裝層表面容許最大拉應變εR=156.3με。令τR=τmax成立,求得混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度h=57mm;令εR=εmax成立,求得混凝土橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度h=67mm。因此,建議三白蕩大橋混凝土連續箱梁橋面瀝青混凝土鋪裝層厚度為60mm。通車后的試驗段檢測與分析三白蕩特大橋于2008年1月12日全線建成通車,同年7月15日和2009年6月30日,兩次對通車后的左幅橋面鋪裝試驗段運行狀況進行跟蹤檢測,檢測指標為平整度、車轍深度和病害。2008年7月15日采用3m直尺分別檢測3個車道平整度和車轍深度,檢測頻率為1處/(車道?100m);2009年6月30日采用激光斷面儀分別連續檢測3個車道平整度,采用人工鋪砂法分別檢測3個車道構造深度。檢測結果(見表11)表明,通車一年半的試驗段平整度和運行狀況良好,未出現任何明顯的病害。
作者:劉文 呂坤 單位:西安市政設施管理局
實際上,每增加一個沖突點,交叉口的通行效率就會大大降低,同時增加一個潛在的交通事故黑點。交通信號設置不合理現狀平面交叉口信號配時較少考慮慢行交通中行人過街時間需求,導致現狀交叉口中經常出現行人在綠燈時間內未能完全通過交叉口,此時存在行人和機動車的沖突,若行人信號的紅燈時長超過了行人的可容忍等待時間時,闖紅燈的可能性大大提高。交通信號設置不合理對交通弱勢群體過街造成了嚴重的威脅,也大大降低了交叉口的運行效率。通過安全性和通行效率分析可知,有行人二次過街設施比沒有行人二次過街設施更加安全。
行人二次過街設計理論與方法
二次過街設置的條件盡管采取行人二次過街方式能夠使得行人更方便的穿越道路,但并不是所有的道路都適合設置行人二次過街設施。二次過街方式適合于有較寬中央分隔帶的新建城市道路及在有較寬兩側輔道的高架橋下設置,具體的設置條件如下:(1)空間條件:設置行人二次過街的路段路面要足夠寬敞,機動車道寬度大于25m,無條件修建行人天橋或地道,且有足夠設置安全島的空間,中央駐足區的大小應該滿足行人等待較好服務水平的所需空間。(2)信號配時條件:設置行人二次過街后必須滿足某段人行橫道允許行人通行的連續相位時間總和不小于行人通過該段橫道的最短時間。(3)行人條件:在平面交叉口處,當一個進口道橫過馬路的人流量超過5000P/h,且同時在交叉口上雙向當量小汽車交通量超過1200pcu/h,應考慮設置天橋或地道設施[10]。反之,設置行人二次過街。基于安全和效率的行人二次過街設計理論與方法平面交叉口的交通沖突類型按使用者劃分,可分為機動車與機動車沖突、機動車與非機動車沖突、機動車與行人沖突三大類。由于三種沖突形式行駛方向各不相同,交叉口處存在著大量干擾和沖突。在沒有非機動車和行人的情況下,僅機動車在無信號交叉口沖突數:交叉點為16個,合流點和分流點均為8個。若計入行人、非機動車,則沖突點總數目要提高幾倍,本節重點無信號燈控制交叉口沖突數、傳統兩相位信號配時交叉口沖突數和結合行人二次過街配時交叉口沖突數,結合行人二次過街配時方案與無信號燈控制交叉口和原來二相位配時方案交叉口沖突數比較,沖突數明顯減少,使交叉口的交通運行更加安全。基于相位嵌套的行人二次過街設計理論與方法行人二次過街設計理念是通過充分利用信號相位資源,合理劃分機動車與行人的使用空間和時間,提高行人過街的安全性、便利性和通過能力。僅僅設置行人二次過街設施并不能很好的解決行人過街問題,在大型信號控制交叉口應結合優化信號相位使得交叉口發揮最大的交通效率。本節提出基于相位嵌套的行人二次過街設計方法,將行人二次過街鑲嵌在機動車相位中。基于相位嵌套的行人二次過街信號配時實現方法表述如下:在一個信號周期內,第一相位為南北方向機動車左轉和右轉,同時將非機動車和行人相位嵌套在該相位中,基于安全,使行人流在安全島上駐足等待;第二相位為南北方向機動車直行和右轉,同時將非機動車和行人相位嵌套在該相位中,基于效率,行人流在此相位中可以安全到達對面,完成二次過街;第三相位和第四相位為南北方向,同第一相位和第二相位的設計。根據我國學者[6-7]對行人過街速度的研究,適合大多數普通人的過街速度為1.19m/s,適合大多數老人過街的速度為1.07m/s。由此則可以根據路口寬度和信號相位各個方向的綠燈時間,考慮行人是否可以在一個綠燈相位內通過人行道,確定是否需要二次過街安全島,并設置相應的專用信號燈。行人二次過街信號相位的設置與各個方向的車流密切相關,主要涉及道路情況、左轉車流量的大小和該相位綠燈時間的長度。基于相位嵌套的二次過街配時方案將行人二次過街相位嵌套在機動車相位中,總的周期時長不改變的條件下,基于嵌套在機動車相位的信號配時方案優于單獨給行人專用相位的信號配時方案,行人過街更加安全,總延誤減少。
實例驗證
行人延誤本節以西安市小寒東路—翠化路平面交叉口調查數據為例,對前面行人二次過街安全性和效率進行仿真驗算。仿真模型方案針對不同的機動車流量和行人流量分別進行仿真,其中機動車流量為1000pcu/h、2000pcu/h,行人流量分別為1000P/h、1500P/h、2000P/h、2500P/h、3000P/h,共10種組合。根據小寒東路—翠化路平面交叉口實地調研情況,在仿真過程中,將行人一次過街違章率設定為1:3,行人二次過街違章率設定為1:9,違章率降低67%。仿真效果見圖3。由VISSIM仿真模擬可以得出,增設行人二次過街設施后,行人在整個信號周期內的過街機會和可利用的過街時間將增加,行人過街效率提高。在各類相位相序排列組合中,行人二次過街延誤情況為變化較平穩,較行人一次過街小,且總延誤低于一次過街延誤。在一次過街信號下,行人的可通行時間不足且等待綠燈時間長,使得行人違章過街比率較大,受到的機動車干擾較大,行人延誤相對增加,與之相比,行人實現二次過街后,違章率會相應降低,與機動車之間的干擾減小,延誤減小。但若過街行人量過大的路口,行人體的面積過大,當二次過街時,安全島的面積不足全部等待行人站立的情況下,則不適合設置行人二次過街設施及信號。另外,由于實例平面交叉口的機動車流量及行人流量均較大,行人若一次過街將會因等待時間過長,超出行人心理極限,行人違章率將增加;而設置行人二次過街后,行人過街時間和機會增多,行人違章率將有所減小。這均是行人延誤和機動車延誤產生的重要原因。信號配時相對于傳統的行人過街,行人二次過街在人行橫道中央設置安全島,并在中央安全島加設信號燈。行人二次過街相位在傳統設計方法的基礎上,左轉相位上添加了行人相位,將行人過街分為兩段進行。相對應的行人相位形成了互補,使得人行橫道上的行人能安全到達中央駐足區。在現有的信號配時相位設置情況下,小寨東路的行人過街最短綠燈時間為40s,交叉口設計通行能力為5859pcu/h,飽和度為0.85,服務水平E級。采用行人二次過街的方法設置相位后,小寨東路的行人過街最短綠燈時間為23s,交叉口設計通行能力為6953pcu/h,飽和度為0.73,服務水平升級為D級。通過以上分析,使用VISSIM軟件進行交叉口高峰時段現狀模擬和行人二次過街優化設置模擬。模擬結果數據顯示,對于行人來說,行人過街平均延誤時間減少,平均等待人數也相應減少。行人延誤的減少也大大減少了機動車的延誤。可見,行人二次過街可以減少行人和機動車延誤,從而提高交叉口通行能力。
結論
(1)二次過街比一次過街更加安全行人作為人車沖突系統的重要一方,其運行效率降低會導致整個交通系統能力未能有效利用。特別是在信號控制大型交叉口,過街行人往往無法在綠燈信號內一次過街,造成行人與機動車沖突,導致行人過街效率和安全性降低。而行人二次過街措施可增加行人過街的綠燈時間。在平面交叉口處,基于二次過街的安全性比一次過街安全性高。(2)二次過街能提高行人的通行能力及機動車運行效率行人一次過街時,行人過街時間不足、行人違章過街影響機動車運行,行人可過街時間未充分利用;行人二次過街后,能有效避免行人與機動車的沖突,且充分利用交叉口信號相位。在信號控制交叉口處,基于信號嵌套的行人二次過街比單一給出行人信號相位時仿真效果更優。
作者:白鵬
建筑與其他藝術形式區別開來的特征就在于它所使用的是一種將人包圍在內的三維空間“語匯”,我們建造有形的建筑實體是為了形成圍合起來的空間,人們的行為活動也是在建筑“空”的部分中進行,那么,室內設計的重點無疑應該是建筑中的“無”。空間應當是室內設計的主角,這是合乎規律的,在沒有考慮空間意義的前提下,對空間界面做出的任何裝飾,只能算成是“徒有其表”。強調空間是室內設計的靈魂,并不意味著對室內設計的評價體系完全建立在空間效果上。每一個空間設計都可以用許多方面的價值來評判:經濟的、社會的、文化的、技術的、功能的、審美的、空間的和裝飾的等,應該是所有因素的總和。只靠空間本身也不足以完成對室內設計的評價。但空間卻是我們評價的基礎,只有充分認識到空間意義之所在,以室內空間的真實表達為目標,通過對空間的整體把握,在滿足空間使用功能并充分表現材料的內在潛力和外部形態的基礎上,才能使空間使用者得到多感官的愉悅,使空間的感染力得到升華。
室內空間的多維度特性
面對一個室內空間,我們可能只看到形成空間的圍合物,感受到被圍合而成的空間形態,除了對這些進行“包裝”外,形成設計品質的過程中不可否認存在著其他更多的空間特性,它們以各自的多樣性統一于空間整體之中,并各自發揮著作用,我們可將其稱作空間的“多維度”特性。室內設計因其為人服務的特征,空間的多維度特性必然依附于人自身的特性,每個維度都是以人為基點出發,最終再回歸到人類自身。丹麥心理學家英格麗特?格爾在《生存環境》一書中,將人的生存需求分為生理需求、安全需求和心理需求三個部分,其中與建筑室內空間有關的是睡眠、休息、衛生、光、空氣、太陽、一般居住安全、安全防衛、噪聲控制、交往、私密、活動、玩、建造和美感。多維度室內空間特性借鑒了以上因素并結合人類的社會屬性及環境屬性,將室內空間設計歸結為人與空間、空間與環境這兩方面關系的協調和統一,強化如何以人性化設計思想滿足人對空間的需求,滿足人與人、人與自然的交流和親和,提高室內空間的品質與環境的品質。
室內空間多維度特性的具體內涵
多維度室內空間特性的主要劃分依據是基于設計中對空間、人、環境三者的思考。首先,由于室內空間為人服務的特點,決定了它的第一個特性是與人的空間感官息息相關的,也就是人的感知特性,即包括人的視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等生理感知力。這個特性強調針對人們的感官需求與變化來控制室內空間設計,過程中強化對人生理感官的關注。第二個空間特性是從人對空間的心理需求出發而劃分出的,包括人對空間的距離需求、私密需求、交往與聯系需求、依托需求、導向需求、求新與求異需求和紀念性與陶冶心靈需求等。第三個空間特性體現在人作為具有情感的生命體,在有外部空間環境因素刺激的條件下,借助自身的聯想與感知會引發自身情緒或心理的變化,影響人對空間的認知,所以,室內空間應該通過設計媒介實現與人情感的交流和溝通,使空間成為情感的承載者,實現與人情感的共鳴。第四個空間特性,人們的空間體驗,不是靜態或“定格”的視覺感受所能完成的,而是需要通過連續的視角變換才能感受其魅力。這種觀看視角在時間軸上的移位,給空間增添了新的特性——時間特性。第五個空間特性體現在空間與環境的關系上。這里的環境指的是自然環境和社會環境兩個方面。在人類意識到尊重自然與可持續發展的重要性后,室內空間設計應強調可持續發展的設計,是一種生態理論和生態美學共同駕馭的生態室內設計,同時,室內設計作為一門實用藝術,還要依托與社會、政治、經濟、文化等相關因素的關系,受其發展的影響,兩者需相互促進,協調發展。室內空間多個特性的劃分是對空間本質的全新剖析,是以人類多感官空間體驗為基礎,突出人在設計中的主體地位,強調人在空間體驗過程中的時間性及空間自身的生態性。這種全新的室內空間理論,可以讓我們不被可讀性較強的視覺表象所束縛,不再只局限于對空間圍合實體的規劃與構想,而是更多考慮在此基礎上多維度特性的參與。
多維度室內空間理論的意義
多維度室內空間理論的提出源于對室內設計的靈魂——空間本質的追溯。室內設計發展到今天,單純追求空間功能的合理性早已不能滿足人們對高品質生活空間的需求。設計中,除了功能以外,人們已開始朝著強調文化與藝術內涵、注重人的情感體驗、崇尚個性化設計、尊重自然和社會規律等多角度的思考模式發展,而多維度室內空間理論,正好符合當前這一發展趨勢。空間的表現,不僅是光線、色彩、造型、材質等因素的集合,還是一個多維度特性共同協作的結果。它不僅為設計的表現方法提供了可參考的理論依據,也為表現形式提供了多種實現的前提。多維度室內空間理論將給室內空間發展的推動機制以新的動力并保持它的正常運轉,它會使一些最初不在人們注意力范圍內或根本不在選擇之列的事物成為新的關注點。通過它會使室內空間的魅力淋漓盡致地展現在人們面前,從而促進室內設計本源的回歸。
結束語
空間的魅力是無法抗拒的,即使我們可能忽略它,室內設計中無法抗拒的美感還是源于空間之中。只有空間才是動態的、有生命的,它與人產生互動,進而完成與受眾的交流。在人們的思想意識中喚醒對空間重要性的認識,使室內設計在其靈魂——空間設計的可持續發展中實現人們對高品質生活空間的需求愿望,這是設計師的責任,也是設計師的義務。
一、通用設計的定義及時代的需求
1.什么是通用設計通用設計又名全民設計、全方位設計或是通用化設計。它所傳達的意思是:如何能被失能者所使用,就更能被所有的人使用。通用設計這一概念近幾年開始逐步興起,與工業化時代的設計效率優先不同,通用設計倡導的是人與人,人與人造物,人與設計品之間和諧有效的溝通,更加注重用戶的情感體驗。最早提出通用設計概念的人是美國建筑師,羅恩梅斯,他也是首先使用‘UniversalDesign’通用設計一詞的人。
2.通用設計的基本原則原則一:公平地使用。原則二:可以靈活地使用。原則三:簡單而直觀。原則四:能感覺到的信息。原則五:容錯能力。原則六:盡可能的減少體力上的付出。原則七:提供足夠的空間和尺寸。通用設計的理念并不等同于無障礙設計。無障礙設計是專為身障者考量的設計,而通用設計所考量的對象不僅僅是身障者,而是更廣闊的使用族群,并且關注使用時的心理訴求。
3.非物質化社會的需要美國市場營銷專家菲利普?科特勒認為人們的消費行為變化可分為三個階段:一是量的消費階段,二是質的消費階段,三是情感消費階段。而非物質化社會對自我實現需求更為強烈。在馬斯洛需求層次論中,人類的需求層次從生理需求、到安全需要、到歸屬與愛的需要、尊重需要、自我實現的需要,這幾種需要總是相互連結相互影響。而我們所處于的非物質化社會中,消費者尤其對情感層次的消費需求更為強烈。人們在選擇商品時,產品的功能已經日趨飽和,所以商品的造型、包裝、色彩、附加功能、所包含品牌精神價值,就成為了消費者們選擇產品的依據。通用設計的理念可以更好的滿足這些需求。
二、通用設計理論下的視覺傳達設計
1.視覺傳達設計通用化需求在信息傳播方式渠道多樣化,信息內容互聯爆炸式傳播的時代,視覺傳達設計的通用化需求是適應時代的必須。以傳統的印刷品為例,用通用設計的理論考量的話,絕不僅僅是調整字符的尺寸,使之可以更清晰的閱讀就可以的。在面臨多文化背景的閱讀者時,怎樣的版式、色彩、符號的使用,可以盡量小的避免歧義的產生。特別是隨著國際溝通交流的日益緊密,怎樣進行內涵豐富、信息傳達準確,并且可以得到更多人喜愛的視覺傳達設計,才是視覺傳達設計通用化的需求。在傳播方式上,也需要在通用設計的理念下進行更有效的傳播。如怎樣既能有效生動的傳達企業的訊息,引發興趣,又不會使受眾在接受信息時產生厭煩、緊張、恐懼等負面情緒。廣告文案的用詞也應多注意對老年人、弱勢或特殊群體的尊重。在進行視覺傳達設計時,要將所傳遞的內容進行歸納梳理,采用更豐富鮮明的視覺語言,易懂易用的圖形符號設計。要基于受眾的文化背景,思維方式,視覺邏輯習慣進行設計,才能便于信息傳達與識別。并非越簡單概括就越易認知。這一設計的過程,需要洗練生動的反應客體的基本特征以及符號含義,才能做到視覺信息有效的傳播。
2.多感官通道的傳播方式視覺傳達設計有時也被稱作溝通設計,正是設計師需要使相對復雜的信息變得更易被受眾理解。視覺符號的傳播不僅僅是單方向的,更是互動的,多方位的。基于通用設計理論下的視覺傳達設計,不僅是從視覺上傳遞信息,更是從視、聽、觸、味、嗅多感官渠道進行信息的通感傳遞。多通道的媒介傳播,可以讓大腦捕獲等多維度的信息,讓信息接受者對事物獲得更多方位的認知,使信息更有效的傳播。
3.適應各類使用者的視覺傳達設計對于視障弱勢等在視覺識別上有一定障礙或缺少視覺傳達接受渠道的人群,在進行視覺傳達設計時,可以進行多維度的刺激,輔助更多的傳播方式。如為避免視障人群的誤食,通過突起的盲文,可以使視障人群感知飲料或食物中可能會導致過敏的成分。進行公共導視系統的設計,如救災、避難的導視設計時,通用設計就尤為重要了。這類視覺設計可以通過立體的視覺符號、鮮明的顏色、夜光材料、聲音的配合使用去適應各種突發狀況。隨著老齡化社會的趨勢,如老年人使用的手機、閱讀的報紙、電子界面等等,都是視覺傳達設計通用化的方向。在進行地鐵導視系統設計時,設計師在選擇色彩時主要是選擇對比強烈,鮮艷舒適的色彩進行線路的區分。有一類特殊人群——色盲患者卻被忽略。色盲患者眼中,色彩的區分度很低,盡管選擇色相區分度高的色彩,但色彩的明度區域一致,這就造成了讀圖的障礙。設計師在進行視覺設計時,選擇的顏色在色相及明度上都有所區分,就可以適應更多的人群,從而達成視覺通用設計的目標。
三、通用設計理論下的視覺傳達設計研究總結
視覺傳達設計的意義不只是提供內容,豐富人們的精神生活,帶來舒適的情感體驗。同時也通過優秀的視覺傳達設計提升、引導受眾的習慣觀念。通過對基于通用設計理論的視覺傳達設計的研究,在視覺消費成為人類消費的主要特征之一的時代,通用設計這一概念,不僅能幫助人類建立良性的社會生活環境,并且也是最為先進的設計理念設計趨勢。在滿足使用者日趨多元化需求的同時,可以更好的適各類使用者。隨著老齡化社會的到來,從人本出發的通用設計,其相關思想與技術的結合也更顯重要。基于通用設計理論方法的視覺傳達設計是在通用設計理論下,引導從設計師到大眾,創造屬于大眾的愛與關懷的力量。更是為我們生活的世界,建立一種全新的,善意的,以人為本的全新觀察與生活方式。
作者:劉永暢單位:清華大學美術學院
一、關于生態設計理論
生態設計最早提出見于1969年,伊恩?倫若克斯?麥克哈格(LanLennoxMcHarg)在《設計結合自然》一書中提出“設計尊重自然”,將生態學思想運用到景觀設計中,從而讓現代景觀設計有了新的理論基礎和指導。這種生態設計意味著設計尊重自然環境的原貌,即物種多樣性,減少對環境的破壞性改造及對自然資源的掠奪,維持動植物生長環境的質量。而生態設計的概念是西蒙.范?迪.瑞恩(SimvanderRyn)和斯圖亞特?考恩(stuartCown)于1996年定義的:任何與生態過程相協調,盡量使其對環境的破壞影響達到最小的設計形式都稱為生態設計[2]。一般說來,生態系統具有很強的自我恢復能力和逆向演替機制,但是,今天的環境除了受到自然因素的干擾之外,還受到劇烈的人為因素的干擾[3]。由于環境問題越來越突出,人們意識到景觀生態設計在城市環境建設中所起的作用,因此生態設計越來越被人們所熟知并重視。如果說景觀設計的本質就是對人類生活環境的生態設計,那么生態設計原理應該成為景觀設計的優秀。但是目前的景觀設計都是以人類本身為優秀,以實現經濟效益為重點,很多時候“生態”都要為“人”讓步。這種做法只會讓人類越來越背離自然和生態,背離人與自然和諧的初衷,從而導致環境的惡化,從近年來困擾我國各地的霧霾天氣就可窺見一斑。生態設計的提出和被重視表明了人類對于自身的反思和對未來社會發展目標的渴望,景觀設計不再是人類單方面的工作,還讓自然環境、生態參與設計。有些學者對生態設計的原則和設計手法進行了深入的研究。如最少干擾原則、尊重場地生態發展原則、4R原則[4]。又如自然優先原則、最小干預最大促進原則[5]。以及地方性原則、保護與節約自然資本原則、讓自然做功原則、暴露自然原則[1]。這些原則都集中體現了生態設計在作用于環境時對自然環境的尊重與避讓,說明只有在對場地現狀進行足夠的研究的基礎上做出的設計才是適宜的,才是對人類有益的。設計手法包括保留原有場地元素和尊重場地原有生態發展過程;生態優先,盡量減少對原有自然環境的干擾;對可再生能源的循環利用;利用自然的自我維持和自我恢復能力實現生態系統的恢復和再生[6];等等。
二、生態語境下的低碳景觀設計的特征
(一)低碳景觀設計
低碳景觀設計是近年來才提出的新的概念。低碳,是指較低或者更低的溫室氣體(二氧化碳為主)排放[7]。而低碳景觀設計是以低能耗、低污染為目標宗旨的綠色景觀設計[8]。低碳景觀作為景觀學領域的新概念,其內涵也包括“低碳社會”、“低碳經濟”等概念相對應的基本層面的低碳含義,那就是減少景觀建設過程中的碳排放[9]。在景觀的設計和施工中我們倡導節約其過程中所需的能源和減少碳的排放量,維護大自然的生態平衡、讓人與之共存[10]。因此低碳景觀設計也是一種可持續發展的設計理念,符合生態語境下當今社會對景觀設計的要求。在生態設計理念的指導下,低碳景觀設計有了長足的發展。宏觀上,景觀工作者本著尊重自然、可持續發展等目的,充分理解和尊重場地,讓設計符合環境,充分讓自然做工。微觀上,低碳景觀在規劃、設計、施工、使用及維護的整個過程中都注重減少碳的排放,促進形成和諧發展的景觀體系,這也是生態設計理念的具體體現形式。但是,低碳景觀設計并不就是生態設計,它與生態設計有相類似的方面,但也有不同之處。生態設計主要針對于環境而言,主體是環境,生態設計的主要目的是減少人類活動對環境的破壞,而低碳設計可以應用于人類生活的方方面面,主體是人和人類活動。因此低碳景觀設計不只是注重設計對環境的作用,也注重人的活動本身。它是研究人類和人類活動在作用于景觀時所產生的碳的排放量的問題,更低的碳排放量是低碳景觀設計所追求的目標。因此,從對壞境的影響上而言,低碳設計與生態設計有共同之處,但是它們的側重點不同。生態設計更加注重目的,而低碳設計更加注重過程的低碳。生態設計更寬泛,而低碳設計注重結構的優化和細節的處理,因而更容易見效,也更容易被普通大眾所理解和接受。
(二)低碳景觀設計的特征
在生態設計理論的影響下,低碳景觀設計體現出如下一些特征。第一,更加尊重場地,設計結合自然。在生態設計理論的指導下,低碳景觀設計盡量利用場地的有利條件,協調和解決場地的不利條件甚至變不利為有利。利用場地已有條件和物質基礎必定會減少景觀設計和施工過程中的碳排放量。尊重場地是低碳景觀設計的基本特征。結合場地的自然條件進行設計而不是“歸零設計”,那種僅憑技術而無視場地現狀的肆意妄為的做法是對資源的巨大浪費,我們已經付出了沉重的代價。第二,景觀生態系統的動態平衡。景觀生態系統包括景觀與外部系統、景觀內部各元素之間、景觀元素內部的結構與功能之間、景觀生命體與其環境之間以及人類與景觀生態系統之間的生態關系都是動態平衡的關系[11]。生態系統的跨尺度性要求低碳景觀設計力求平衡這些關系,并在此過程中減少碳的排放,而景觀生態系統達到動態平衡之后也會達到減少碳排放的目的。第三,生態設計指導下設計生態。生態可以被設計,低碳景觀設計在生態設計原則的指導下設計生態。眾所周知生態系統是個很復雜的系統,它包含很多子系統,每個子系統又包涵了很豐富的內容并自成體系,因此生態系統不能被設計也很難被設計,但是設計可以發揮作用,人工設計的生態應該被納入自然生態系統,是自然生態系統的一部分。因此在低碳景觀設計過程中實際上是設計生態,是模仿自然設計生態的過程。只有如此設計出來的景觀設計,在項目完成之后才能形成良好的生態循環。第四,減法設計,節約人力物力。低碳景觀設計主張做減法設計,不浪費精力。不但在景觀項目的方案設計初期,在項目設計和施工過程中,都秉承能少則少,節約人力物力的原則。要減少碳的排放量,只有更大程度地減少人力物力的損耗。低碳景觀設計在整個過程中都注重節約人力物力,以達到更少的碳排放的目的。第五,盡量降低能源消耗,減少碳排放。低碳景觀設計以盡量降低能源消耗,減少碳排放為原則。很多低碳設計打著低碳的旗號,事實上并不低碳。說低碳并不低碳的例子很多,如為了打造更好的自然效果,千里迢迢去找材料,或為了一兩種植物跑幾個省份。以及不珍惜資源,隨意浪費能源,這些做法只注重了目的性,而忽視了過程的低碳,也不是低碳景觀設計的正確做法。這也是生態設計和低碳設計最大的不同。
三、低碳景觀設計的應用模式研究
低碳景觀設計的應用模式的理論基礎是生態學和景觀生態學。基于生態設計理論的低碳景觀設計目前的應用模式有以下幾種。
(一)自上而下的模式與自下而上的模式
我國景觀設計的現狀和國外有很大區別,國外的景觀設計項目一般而言要通過社區居民討論,規劃師、建筑師也要加入到景觀項目的設計和施工中。而在我國則是政府行為,先立項,政府通過了之后到達主管部門,主管部門之后才進入到景觀設計師手中。但是很多景觀項目實際上負責人都不是景觀行業從業人員,這給景觀設計的具體開展帶來了難度,甚至出現一個設計方案改十幾次或幾十次的情況。由于低碳景觀設計很多時候并不是在第一時間就能夠體現經濟效益,在講究效率和效益的現實條件下,低碳景觀設計開展起來也困難重重。如果管理者(包括政府和相關主管部門)重視民眾的聲音,尊重設計師,給設計師更大的權限和空間,景觀項目由自上而下的模式轉變為自下而上的模式,這樣才有可能給低碳景觀設計帶來新的局面。
(二)千層餅模式
這是一種疊加模式。設計師麥克哈格在景觀設計時尊重自然,提出了強調“土地適宜性”的“千層餅模式”。千層餅模式是將影響景觀設計的自然因子都列舉出來,進行疊加,然后可以從疊加模式中看出垂直自然生態過程,并可據此判斷出該設計與環境適不適合。到了設計階段,將要做的設計分層進行,疊加之后成為一個完整的方案。然而該模式僅注重垂直的自然生態過程,而忽略了水平生態過程,因為設計的各要素之間不是孤立的而是相互聯系相互作用的。如此勢必割裂部分與整體的關系,使低碳景觀設計成為形而上學的一種模式而達不到低能耗、低污染以及降低碳排放的目的。
(三)場地拼嵌模式
隨著近些年來研究的深入,形成了分析景觀的一個基本模式,即“斑塊—廊道—基質”[12]。這是一種場地拼嵌模式,是利用景觀生態學原理,將景觀場地分為斑塊—廊道—基質的形式,斑塊-廊道-基質模型是構成景觀空間結構的一個基本模式,也是描述景觀空間異質性的一個基本模式。這一模式為比較和判別景觀結構,分析結構與功能的關系和改變景觀提供了一種通俗、簡明和可操作的方式。這個模式也有缺點,有可能注重局部而忽視了整體,而且并不是每個景觀場地一定包含這三個內容。就這幾種模式而言,有景觀設計程序上的,有方法上的,但是低碳景觀設計并不是單一的或機械的使用這些模式。低碳景觀設計應該以生態整體性為基本原則,靈活運用各種模式進行設計,要根據項目的實際情況選擇合適的設計模式,也可以以一種模式為主,結合其他的模式進行研究或設計。
四、景觀設計要素的低碳應用方法及實例解析
對于具體的景觀設計項目而言,在以上幾種應用模式的指導下,景觀設計要素的低碳設計和應用,具體而言有以下幾個關鍵點。這其中,水的處理在景觀設計中是一個難點,也是施工和后期維護中碳排放高的部分。目前低碳的水處理方法主要是采取綠色生態水循環技術。包括廢水的就地再生技術、雨水收集技術、地表水循環技術、污水處理技術等;道路系統設計方面,盡量設計步行系統,尤其是景區內的道路系統。除此以外,還可設自行車專用道、電瓶車道,盡量減少高碳排放的出行方式[13]。因此景觀設計不但是一種環境的營造,也不僅是供人們生活的場景,還能引導人們的行為,使人們在生產生活的過程中產生較少的碳排放。對于廢棄材料的利用,殘磚廢石、生活廢料都能成為景觀再造中的良好材料再利用[14]。桂林市的五號公館小區在低碳設計方面做出了很好的示范。在最大限度利用原有場地的基礎上進行景觀設計。如小區大門入口處有一棵大樟樹,最初的建筑規劃在樟樹所在位置是建筑,但是為了保留這棵樟樹,開發商將建筑面積減少了十多個平方。材料利用方面,了解到用黃蠟石或青石等景觀石不但造價高,還得遠距離運輸,因此經過調查,最后采用了桂林本地的鐵銹石,景觀效果也很不錯,完全可以代替黃蠟石等景觀石。在植物造景方面,大膽采用了野茅草、野生水草、野生樹如梧桐、烏桕甚至構樹等,營造出了出人意料的怡人效果。廢料利用方面,將廢棄的枕木用做道路鋪裝和親水步道,不但解決了廢料的處理問題,還營造出了很好景觀效果。在進行低碳景觀設計時,還要注意以下幾點。第一,低成本景觀不等于低碳景觀,要避免施工時的低成本造成完工后的高額維護費用。第二,綠化越多不代表低碳景觀,現代景觀設計不是做鄉村景觀或森林景觀。第三,高科技不代表低碳景觀,如絢麗的燈光處理、花樣迭出的水處理,會造成高昂的使用和維護費用,應多使用節能燈。在生態設計理論的指導下,低碳景觀設計發展得愈發快速和成熟,也有更多的專家學者投入到此項研究來。對于一般民眾而言,重要的是低碳生活方式的培養,而對于設計者而言,要讓低碳景觀設計成為一種意識,在設計時處處體現低碳精神,只有讓低碳理念成為人們生活不可分割的一部分,地球的低碳理想才能得以實現。
作者:龍渡江工作單位:桂林旅游高等專科學校旅游與休閑管理系
摘要:市場經濟的實踐,要求藝術設計教育努力適應社會需求,盡快建立起適合中國傳統文化與現代科學技術相結合的藝術設計教育體系。為此,我們應重新審視藝術設計理論,研究藝術設計教育。
關鍵詞:市場經濟藝術設計教育思考
隨著社會主義市場經濟體制的逐步完善,我國經濟進入了持續高速發展的階段。經濟的繁榮帶動了社會各個行業的發展,也使得人才的需求日益增加。為了適應社會需求,高等教育規模不斷擴大,呈現出由精英教育向大眾教育邁進的發展趨勢。而藝術設計作為熱門學科,全國藝術設計類考生逐年攀升,全國興起了藝術設計的熱潮。然而,藝術設計教育在我國,只有短短的二十幾年的歷史。由于現代設計教育在我國的歷史比較短,發展還不夠完善,與國際先進水平相比還有一定的差距,加上這幾年的擴招,實際教學過程中存在著一些問題。諸如:培養目標不夠明確,教育思想和方法比較陳舊,課程體系和教學內容不夠完善,教學質量有待提高等。所以,我們一定要靜下心來重新審視藝術設計理論,研究藝術設計教育。
筆者從事藝術設計教育十多年,目睹了社會主義市場經濟體制對藝術設計教育的巨大影響,以及藝術設計教育對市場經濟的反作用,以自己切身體驗談談對藝術設計教育的一些思考。
一、順應市場需求,轉變教學思路
社會主義市場經濟體制是要讓市場在資源的優化配置中起主導作用。隨著我國社會主義市場經濟體制的逐步完善,學校也被逐步推向市場,并逐步向產業化方向轉化,這也是在市場經濟體制運作下完成教育資源優化配置的必然要求。由原來的國家包培養、包分配,逐步轉向交費上學,畢業后自主擇業。這就必然要求我們改革培養模式,改革教學內容和課程體系,制訂新的教學管理制度以適應社會和學生的多樣化選擇。我國的藝術設計,是隨著市場經濟在中國的興起而興起的,是為了適應市場經濟的需要而產生的。應該說,藝術設計在中國從誕生的那天起,就與市場經濟發生了割不斷的聯系。
因此,面向市場需求,隨時調整專業設置和課程設置是高校藝術設計教育改革的首要任務。再以理念的突破和更新為先導,在教育實踐上引起巨大的變革,在當前實施素質教育的實踐過程中,構造并樹立系統的現代教育觀念。高校要扎扎實實地辦學,不懈地努力,應努力培養高素質、復合型、一專多能、緊貼市場需求的人才。要基礎知識與技能培訓并重,全方位提升學生素質,從而造就適應市場需要的職業英才。同時,在硬件設施基本完善后,逐步控制學校的規模把工作重心轉移到強化內部管理機制、增強凝聚力和競爭力上面來,努力為學生創造良好的學習環境和生活環境,為將來的生活和就業打下堅實的基礎。
二、打破文理界限,培養寬口徑人才
我國藝術設計教育脫胎于純美術教育,原來只在藝術院校和輕工院校里設置,現在綜合大學、工科院校和師范院校中也紛紛開設設計專業。在現行的教育體系中,藝術設計教育基本上按照兩種模式進行。一種是在綜合性大學、專業美術院校和師范院校;另一種是在各種工科院校,如建筑、機械、輕工、紡織等。前者偏重美術理論和美術基礎訓練,后者偏重不同專業的工藝與專業技術訓練。這一點可以從開設的不同的課程上明顯看出來。這兩種教育模式本來可以互相借鑒,互相補充,但因為現存的教育管理體制,如一些綜合性大學隸屬教育部門,一些專業美術院校隸屬文化部門,一些工科院校隸屬各產業主管部門。我國的高校招生,歷來分文理兩大類,演變到今天,這種體制已經波及到基礎教育的中學分科問題。而藝術設計學科,也因為這個招生體制,被人為地割裂開來。所以,以文科考試進入美術院校的學生,得不到良好的工藝與技術訓練,以理工科考試進入工科院校的學生,得不到良好的美術理論和美術基礎訓練。這個問題早已經在我們的社會上,即學生就業的工作崗位上反映出來。
在這個問題上,筆者認為我們可否轉變一下思維方式,打破文理科界限,把藝術設計教育統一起來,不論其設在什么學校,工科也好,文科也好,都用一個標準確定教育對象和教學方法。這樣既能避免學生接受知識上的偏差,也能衡定各類學校的師資和教學水平。同時,也使學生來源得到合理配置。現在,由于實行“三加X”考試,這一點在招生上基本上沒有障礙,主要是思想再解放一點,把這種選擇學生的方式再向前推進一步,就可以達到這一目的。在市場經濟的作用下,社會分工越來越細,對人才的要求也越來越高,同一個專業同一個班畢業的同學找工作的差異性越來越大。高校已經成為一個提高個人綜合素質和修養的平臺,具有較高綜合素質的人才日益受到社會的青睞。這一現象逐漸受到高校教育工作者的重視,提倡學科合并交叉,培養適應多項工作的寬口徑人才成為藝術設計教育新的發展方向
三、廣泛吸納社會力量,積極整合教育資源
隨著社會主義市場經濟的不斷發展,社會對藝術設計專業人才的需求越來越大,藝術設計專業辦學規模也隨之不斷擴大。然而,有限的教育資源和師資力量始終是制約我國藝術設計教育深入發展的瓶頸。一方面,高校要有計劃地引進或培養既有系統的理論修養,又有豐富藝術設計實踐經驗的“雙師型”教師;另一方面,要廣泛吸納社會力量,充實藝術設計的師資力量,可以采取長期或短期聘用的方式,邀請國內外室內設計行業的精英或專家來校講學、授課,力爭將最新的行業知識和信息傳達給學生。
經過近二十年的發展,藝術設計教育在軟硬件方面已經取得了長足的發展,但是,仍然無法滿足經濟高速發展和辦學規模不斷擴大的需要。高等院校為了要辦出質量和特色,以培養大批適應市場需求的的高級人才,使出了渾身解數,以致有些高校因為基礎建設的不斷擴大,而債臺高筑。短時間內,僅僅依靠高校自身力量已經無法滿足社會對人才的需求。根據藝術設計應用性極強的特點,我們要把設計教育從大學的課堂里解放出來,交給企業家,作為企業發展的武器,交給民眾,成為生活的必需。積極整合教育資源,堅持多樣化辦學,拓展以學養學,滾動發展之路,最終變“學校辦社會”為“社會辦學校”,主動適應社會經濟發展的全面需要。令人欣慰的是,許多高校已經先行一步,積極與企業取得聯系,將企業變成了高校實驗室和實習基地。學校解決了實驗場地的問題,降低了教學成本,企業也取得了很好的經濟效益,達到了雙贏的目的。
四、校企聯手,促進就業
高校畢業生就業歷來都是學生和家長十分關注的問題,尤其是隨著高等教育的普及以及高校連年的大規模擴招,高校畢業生的就業形勢日益嚴峻,并呈現出“兩高一低”的現象,據有關資料統計:一高是指畢業生總人數高:2003年212萬,2004年280萬,2005年338萬;二高是指待就業畢業生總人數高:2003年52萬,2004年69萬,2005年已經達到了79萬。一低是指畢業生簽約率低:據教育部的統計,2005年應屆畢業的338萬普通高校學生中,在畢業時的簽約率僅為33%,即使到了2005年末,仍有近1/4的畢業生還沒有找到工作。
為了解決就業問題,大部分有藝術設計專業的高校采取“主動出擊,外引內聯”的就業政策,在全國各地建立少則幾十個,多達上百個的就業實習基地,與全國成百上千家企業建立長期聯系,形成了龐大的就業網絡,數以萬計的學生在這些企業找到了位置,取得了很好的效果。另外,積極推進校企合作,采取“訂單式”培養,也不失為一個好辦法。學校與企業簽訂合同,企業為學校提供資金和教學場地,學校根據企業需求進行有針對性的教學和訓練,學生畢業后直接到企業就業。藝術設計是一門應用型學科,學生畢業后如果不能就業,必將造成教育資源的浪費。國家已將就業率作為高校評估的重要指標,高校必將在推薦和引導學生就業中發揮越來越重要的作用。
五、結語
改革開放以來,我國取得了舉世矚目的成就,特別是建立社會主義市場體制以后,高等學校已由原來的在計劃經濟體制下形成的國家高度集中計劃、政府直接管理的舊體制逐漸形成國家統籌規劃、宏觀管理,高校面向社會,自主辦學的新體制。市場經濟的實踐,要求藝術設計教育努力適應社會需求,盡快建立起適合中國傳統文化與現代科學技術相結合的藝術設計教育體系。
隨著近年來我國經濟的發展,人民生活質量水平不斷得到提高。人們在購買住宅時,除了關注住宅的樓層、面積、平面布置等因素外,同時也將更多的注意力放在了住宅設備上。給排水系統作為住宅設備的重要組成部分,其系統設計是否合理,對今后住戶的裝修、日常使用與維護將產生重要影響。現結合本人在住宅設計過程中的一些經驗與體會,談談住宅給排水系統設計中的一些特點。
1.水表設置及給水支管敷設:
1.1關于水表設置。長期以來,我國住宅水表均設于室內廚房或衛生間等用水集中處,對于用水點較多且分散的住宅,有時甚至一戶內設多個水表。近年來,水表設于戶內而引發的諸多問題日益引起人們的重視:入戶抄表擾亂人們的正常生活及可能導致的入戶搶劫,使住宅私密性及安全性得不到保障:管理人員抄表不易且抄表勞動強度大:個別用戶偷水而管理部門無法制止及處罰等。由于這些問題
的產生,水表出產已成為必然的選擇。為此,新修訂的國家規范(建筑給水排水設計規范》GBJ15--88第2.5.8條規定:住宅建筑應裝設分戶水表,分戶水表或分戶水表的數字顯示宜設在戶外。水表出戶一般有以下幾種方式:
a.分戶水表集中設于屋頂(水箱供水)或底層空間內(變頻供水)。這種方式常用于多層單元式住宅中。一般一個單元梯位水表設一個水表井(箱),分戶水管沿室內管井或建筑外墻引入戶內。其優點為;抄表方便,抄表人員勞動強度低,可以杜絕用戶的輸水行為。缺點是:管材耗量大,管道水頭損失大,需占用較大空間的管道井,如設于外墻則易影響建筑外觀,分戶支管不易檢修。
b.水表設于樓梯休息平臺處。給水立管設于平臺處,每戶設一水表箱;將水表箱嵌入休息平臺兩側墻體中。其優點為:分戶支管短,較節約管材,管道水頭損失也較小,缺點是:水表分散設置,抄表人員勞動強度較大;通常室內消火栓箱也明設于休息平臺處,因而使本來就擁擠的休息平臺更為局促,給住戶通行帶來不便。
c.水表每層集中設于水表間內,分戶水表整齊靠于墻面。其優點同方式b相同,缺點是:分戶管道必須沿公共走道樓板下引入室內,因而走道內要求設吊頂。
d.將傳統的普通機械式水表改換為遠傳水表或IC卡智能型水表。遠傳水表計算準確且無需抄表,此卡表需用戶預存入一定數額水費,將充值后的IC卡插入水表的讀碼器中即可用水。由于遠傳水表和IC卡表價格相對昂貴且在技術上仍存在一定問題,因而在實際工程中尚未得到廣泛應用。
以上幾種水表出戶方式,各有其優缺點,具體在工程實際設計中采用何種方式,應由設計入員根據住宅的性質、檔次及當地行業管理部門的要求確定。
1.2給水支管布置與敷設。目前,新建住宅中一廚兩衛已很普遍,有的住宅甚至配有一廚三衛、一廚四衛,且廚房、衛生間、陽臺各用水點位置均較分散。分戶支管至用水點間管道如沿室內樓板下吊設,必然要求設室內吊頂,管外壁還應有防結露措施,給住戶裝修帶來不便,畢竟不是所有住戶都想設吊頂。(建筑給排水設計規范)GB15-2000(送審稿)第3.6.18條規定,給水支管宜敷設在樓(地)面的找平層或沿墻敷設在管槽內,敷設在找平層或管槽內的給水支管外徑不宜大于25mm。實際上,如果將接往兩個或兩個以上用水點給水支管串接在一起,其支管外徑均會超過25mm。因此,為了滿足規范的要求,給水支管入戶后即接入分水器,分水器暗設于廚房或衛生間墻體內,通過分水器后接往各用水點支管管外徑均可控制在25mm以下。但應注意:設于找平層內給水支管施工完畢后,應在其位置做上明顯的標記,以免住戶裝修時破壞給水管道。
2.排水管道敷設:
《住宅設計規范》GB50096—1999第6.16條規定;住宅的污水排水橫管宜設于本層套內。雖然規范有此規定,但在筆者所了解的大部分住宅設計中,由于存在各種問題,真正能做到這一點的尚不多見。于是在日常生活中,經常出現上下層住戶因排水管道漏水而導致的各種糾紛、影響鄰里關系。作為工程設計人員,應在設計時努力解決這一問題。在此,筆者提出一些做法以探討解決問題的辦法。
2.1廚房排水管道設置。廚房洗滌池排水支管可直接在樓板上接入排水立管。而對于廚房是否設地漏,目前還存在較大爭議。筆者建議廚房內不設地漏:現代生活中廚房地面一般已很少用水沖洗,少量的濺水用抹布就可完成地面的清潔,廚房地漏由于長時間無水補充,水封內存水蒸發后臭氣反由地漏進入室內。同時,取消地漏還可避免地漏排水支管進入下層戶內空間。
2.2衛生間排水管道設置。為了不使衛生間污水橫管進入下層戶內空間,排水管道的敷設一般采用以下幾種方式:
a.衛生間地面樓板下沉,污水橫管設于下沉室內。這種方式對排水管道的施工較為方便,但檢修管道則十分不易。在實際工程使用過程中,經常發生下層住戶靠衛生間處樓板及側墻發生滲漏現象。由于無法查找出漏水的原因,……上層住戶只能將整個衛生間地面鑿開重新翻修,鑿開后才發現下沉室內積滿水,積水經側墻滲入下層。分析產生積水的主要原因有:衛生間地面防水未處理好,地面水滲透入下沉室;部分給排水管道漏水進入下沉室。針對以上原因采取的措施有:嚴格做好衛生間地面的防水處理及下沉室四周的防水處理;衛生間內所有給排水管道應經嚴格試壓住水試驗后方可暗封管道:建議在下沉室側面設置側排地漏,以排除可能出現的積水。
b.采用側排方式。衛生間采用后出水式座便器,側排地漏,將浴盆或淋浴房墊高,各衛生器具排水橫支管沿衛生間地面墻腳處引至外墻。器具存水彎、排水橫管及立管均設于建筑外墻處。采用這種方法,可避免出現下沉式積水的狀況,但應注意幾點:首先,盡可能將潔具特別是座便器設于靠外墻處:其次應與建筑專業密切配合。由于排水橫管及立管均設于外墻,不可避免影響到建筑外觀,因而在建
筑方案設計階段,給排水專業人員就應介人,將衛生間布置于建筑凹槽處,盡量降低對建筑立面的負面影響。
除此之外,當然還有別的做法。在福州凱旋花園(公寓)的設計中,由于建筑立面的要求,不宜將排水橫管及立管設于外墻而必須設于室內管井中。由于管并尺寸的限制,無法在管井內設器具存水彎,為此筆者在設計中大膽采用高水封直埋地漏,將排水支管直埋于結構板內。排水管直埋于結構板中對施工質量要求很高,一且排水支管施工質量不佳將很難維修。目前凱旋花園已施工完畢,但尚未驗收投入使用,因而無法評價這種做法在實際應用中是否理想,提供這種做法僅供同行參考。
3.室內消火栓系統:
3.1室內消火栓箱的設置:對于單元式住宅來說,由于平面位置限制,消火栓一般只能明設于樓梯休息平臺,安裝于此處的弊病顯而易見:休息平臺變小,住戶通行不便,特別是搬運大件家具時:消火栓箱棱角突出,對住戶特別是小孩的人身安全構成極大的隱患。為解決以上問題,可考慮采取栓箱分設,即消火栓栓口明設,而將附屬的龍帶、水槍及箱體暗裝于休息平臺側墻處,以騰出休息平臺空間。箱體尺寸建議采用450×600×200。
3.2屋頂十分鐘火災初期消防用水量儲存問題。住宅設計中通常的做法是將消防前期十分鐘用水與生活用水并存于屋頂生活消防共用水箱中,生活出水管上設虹吸破壞口以保證消防用水不被挪作他用。這樣可以防止消防用水因長期不用而變成死水。《建筑給水排水設計規范》GBJ12-2000(送審稿)第3.2.8條規定生活飲用水池(箱)應與其它用水的水池(箱)分開,專門設置。因此,應將消防用水單獨設置消防水箱,并設專用補水泵(由于水表管理方式的改變,不應由生活水泵向消防專用水箱中補水,這一點容易被設計人員所忽略),補水泵應從消防水池而非生活水地中取水。為了防止消防水箱中的水長期不用水質惡化,可在消防水箱另設出水管供住宅綠化、道路用水。
4.結束語
住宅給排水系統看似簡單,但它與我們的日常生活息息相關。作為工程設計人員,應本著技術、安全、經濟性原則,在實踐中努力創新,尋求最佳的給排水設計方案,適應住宅設計發展的新要求,滿足人民群眾不斷提高的物質文化要求。
摘要:本文探究了英語教學過程中的課堂教學設計及效果反饋的聯系,指出了當前英語教學中存在的教學設計和教學效果之間的不協調問題,從而引出B—Slim的教學設計理論。
關鍵詞:B-Slim理論;有效教學;教學實踐
一、問題的提出
根據《普通高中英語課程標準》,學生必須獲得“用英語進行交流的能力,用英語進行思維的能力。”所有這些能力的形成都取決于英語教師的教學思想、教學觀念和教學方式,而教學方式就體現在課堂教學的活動設計中,教學效率也依據教學活動任務的完成質量。但目前的實際情況是:學校的生源狀況和師資條件、管理水平、教學設備和語言環境、班級大小的差異非常大,教學效果當然不可能一樣。所以不能只有一種教學方法、一種教學模式。
隨著新教材的使用和課改的進一步深化,英語教學開展了轟轟烈烈的改革。越來越多的教師在思考如何上好新課程理念下的英語課堂教學,提高教學的實效性。在英語課堂教學中,經常能看到教師設計的課堂活動一個接一個,轟轟烈烈、熱熱鬧鬧,學生積極參與。這樣的教學設計背后出現的問題是:重能力,輕雙基;重輸出,輕輸入;重表演,輕內涵;重功能,輕結構;重流利,輕精準;重歸納,輕演繹等。英語課堂教學效率普遍不高仍然是教師們深感困惑的問題。我們都知道:巧妙的教學設計是有效教學的良好開端,靈活的知識呈現能使新知識更加具體、直觀地展現在學生面前,語言的活動能促使學生習得語言相關知識。但是,這些看似行云流水的教學過程有時未必具有良好的教學實效。針對這一現象,筆者欲從在國外親自體驗的B-Slim(成功語言指導模式)理論中論述設計有效的課堂教學活動,提高教學效率。
二、B--SLIM教學理論
筆者有幸在2006年到加拿大北阿爾伯塔省理工學院學習B—Slim理論。有幸聆聽了B—Slim理論的創始人Blash博士對其理論的詮釋。而且筆者在加拿大學習期間教師的授課也是B—Slim理論實踐。通過親身體驗,筆者認識到:B—Slim理論能反映出教師如何在理論的指導下設計教學,在順序漸進、多樣化教學活動中使不同層面的學生獲得成功。同時,這理論也為教師設計教學、組織教學和開展教學活動提供了一個平臺、一個模式。通過這個模式能反映出教師的教學效果。
三、有效教學
在英語教學中,課堂教學是學校這個特定空間中以學生身心的全面發展為目標,教師和學生共同參與的社會活動。但是英語課堂教學的多樣化并沒能使學生對英語學習有足夠的興趣和動機,教學效率不高仍是廣大英語教師深感困惑的問題。也有種情況是教師課前不進行課堂教學設計,上課缺乏目標意識,隨意性大,造成教學時間的隱性浪費。
筆者所指的設計不同于過去的教學計劃。過去的教學計劃大部分是以教師的直觀感覺和主觀經驗為基礎,缺乏目標意識,所關注的是教師的主講作用,忽視了學生在學習過程中的主體作用。而現在的設計是根據學生的認知規律和記憶規律、并有明確的教學目標,著眼于激發并促進學生的主體學習,充分發揮每一個學生的特點和智力優勢,從而習得語言,這就要求教師除具備良好的英語運用能力外,還要求具備系統的英語學科的理論知識。這樣才能深刻領會教學大綱的精神及教材內容的設計,才能根據教學對象的不同,設計并運用恰當的教學設計組織課堂教學,同時要求教師加強先進理論的學習、探索教法、大膽創新,幫助學生達到預定目標,并通過評價反饋來強化學生的學習。
對于有效教學,巴班斯基曾經提出最優化教學的四個重點:一是用最優化的觀點選擇教學方案;二是衡量學生實際的學習可能性;三是考慮現有的教學條件和可能性;四是針對不同程度的學生設計教學任務。這就要求教師在設計教學任務時充分考慮學習環境、學生水平與需求、班級人數等。所設計的教學過程清晰、內容難易適度、教學步驟銜接自然、時間安排合理,調控教學節奏、調動學生積極性、減少學生的情感焦慮、保證學生的參與并有助于發展學生的語言運用能力。
我國英語課程標準清楚地提出教學設計的標準及一般原則:教學設計應基于學生的生活經驗和興趣,以幫助學生獲取語言知識、培養語言技能和語言能力,促進跨學科的學習和培養學生的綜合能力。任務設計的原則是:任務必須有清晰的目的和可行性,應具有意義和接近真實生活,應包括獲取、處理和轉換信息的過程。學生應該使用英語做事情,當任務完成時應有具體的結果。
有效性教學就是用科學的方法和手段有效地達到教學目標的教學活動。根據《普通高中英語課程標準》的要求,教師在設計教學任務時,要根據教學目標和學生的實際水平,開展有助于學生學習英語知識和發展語言技能的教學活動,并通過設計和實施各種教學活動提高學生的語言運用能力,使學生的思維能力、想象力、合作能力及創造力等綜合素質得到發展。這就要求教師思考以下問題,以提高教學的有效性:
1.本節課的教學目標是什么?學習哪些語言知識?提高哪些技能?
2.開展哪些教學活動?目的是什么?怎樣體現整體參與性的原則?怎樣體現單個學生的學習效果?
3.運用什么方法和手段開展教學活動?怎樣組織活動使其達到最佳效果?
4.怎樣幫助學生形成良好的學習策略、提高教學效率?
5.如何激發學生的學習興趣?如何開發學生的創新思維?
要“因材施教”“課堂有效率”,教師的教學設計應注意以下方面:
1.教學目標全面。這是指根據學生的實際情況而設,包括知識、技能、方法、情感和多維目標。
2.教學情境激勵。這是指通過創設各種問題和活動情境,激發學生的思維欲望,鼓勵學生運用舊知識與新知識的聯系。
3.教學結構有序。這是指科學設計教學內容的呈現順序,合理安排學習和復習。
4.教學活動民主與合作、主體與互動。這是指尊重學生的主體地位,了解他們的心理需求,給予關懷和幫助。
5.教學反饋及時。這是指教學前和教學后的反饋,前的反饋可以了解學生對學習內容的知識準備和心理準備;后的反饋可以及時檢測效果,判斷教和學的有效性。
四、教學活動設計
依據B—Slim理論,教師課堂活動設計應包括:教學時間、教學資源及教學活動。它要求教師應根據不同的教學目的設計不同形式的教學活動。可以是發散思維、直覺思維、想象思維和歸納思維等。適合學生實際的和貼近學生生活的靈活多樣的教學活動是進行創造思維的具體手段,是培養創造力的途徑。活動和能力是相互作用的。學生會在不同的活動中得到不同程度的嘗試和提高,使教學活動更具開放性,給學生的參與和思維擴展提供更廣闊的空間。
筆者認為教學活動設計要有明確的目的并具有可操作性,設計活動要以學生的生活經驗和興趣為出發點,內容和方式盡量自然,設計的活動應有利于學生學習英語知識,發展語言技能,進而提高實際語言運用能力。
實踐證明,科學地選用教學設計能夠調動學生學習的積極性和主動性,激發學生學習興趣和求知欲望;能在不加重學生負擔的情況下,完成教學目標任務。
當今的新教材確實能讓人耳目一新。教材的版面設計、插圖、知識結構、文化背景,教學內容以及語言運用等方面,都具有真實性和趣味性等特點,這些為英語教學提供了豐富的資源,同時也對教師的“教”和學生的“學”提出了更高的要求。教學的關鍵是教師。提高教師的專業水平,加強科研,促進教師的發展,這是根本。用高水平的語言能力和嫻熟的教學技能來感染和影響學生。勤鉆研,勤反思是教師進步的源泉。通過對老觀念的再創造和樂于接受和嘗試教學新理念的態度,加上自身的不斷探究教法,在課堂有限的時間內創造最大的教學效率,所以我們有理由相信只要教師在教學研究中多學習、多留意、多思考、多嘗試,教師的“輸入”到位,就會讓英語課堂“活”起來,讓學生“動”起來,學生就能自由地“輸出”,真正達到提高教學效率的目的,中國的英語教學也會邁向一個新臺階。
【內容提要】機制設計理論是最近二十年微觀經濟領域中發展最快的一個分支,在實際經濟中具有很廣闊的應用空間。機制設計理論實際上就是委托理論或信息經濟學理論。本文論述了信息經濟學理論在社會經濟各個方面的應用,并對國有企業的激勵問題作一簡單探討。
【關鍵詞】激勵機制設計信息經濟學
一.信息經濟學的基本要點
1.信息與激勵。信息經濟學是近年來最重要和充滿活力的經濟研究領域,它研究決策者擁有不同信息的狀況。信息的非對稱性在很多領域存在,所謂非對稱信息是指某些參與人擁有而另一些參與人不擁有的信息。例如:銀行不可能了解借貸者未來收入的全部信息,拍賣人并不知道潛在客戶所愿支付的全部信息,政府在不太了解個人和企業納稅能力時必須制定稅收政策等,這類現象稱為外生信息不對稱。公司的所有者并不全部了解經營者資產營運信息,行政管理者也不了解下屬是否在認真扎實地履行職責等,這類現象稱為內生信息不對稱。不完全、非對稱分布的信息會帶來很嚴重的后果,尤其當信息優勢經常被有策略的利用起來,因此,信息經濟學研究集中在如何才能制定出能處理非對稱信息下不同激勵和控制問題的契約和制度。在外生信息不對稱的情況下,決策者通過設計一個激勵合同或契約,以獲得真實、有用的信息,誘導他人“講真話”;在內生信息不對稱的情況下,決策者通過設計一個激勵機制,以誘使另一方當事人采取正確的行為,形成“不偷懶”。這使我們能更好的理解保險市場、信用市場、拍賣、公司內部組織、工資結構、稅收系統、社會保障、競爭條件、政治制度等等問題。信息經濟學研究信息與激勵的一個基本結論是,任何一種制度安排或政策,只有滿足個人的“激勵相容約束”才是可行的。威廉·維克里(WillianVickrey)的研究關注不同類型的拍賣者的特性以及他們如何被最優設計以創造經濟效率。他的努力為一個充滿活力的研究領域奠定了基礎,并且這一領域已經擴展到實用范疇,如:財政部發售公債等。20世紀40年代后期,維克里設計了一個模型表明能通過設計所得稅獲取效率與公平的平衡。25年后,詹姆斯·米爾利斯(JamesMirrlees)找到了能更徹底地解決最優所得稅問題的辦法。米爾利斯很快認識到他的方法能被應用到很多其它的類似問題。這已經成為現代關于復雜信息和激勵問題分析的一個重要組成部分。米爾利斯的方法在不能觀測到其他人行為的情況下尤為有價值,即所謂的道德風險。要回避由于非對稱信息所產生的道德風險,關鍵是要設計一些最優的契約或機制。
2.所得稅。很久以來,哲學家、經濟學家和政治學家一直在研究所得稅原理,不同的公平原理決定了稅收結構。在20世紀40年代中期,維克里分析中強調累進稅率安排將會影響個人努力工作的積極性,因此他重新定義這個問題時注意到了以下兩個方面:激勵問題——每個個人在選擇工作努力程度時會考慮稅收安排,非對稱信息——實際上個人的生產力對政府來說是未知的,他定義了解決的總原則,但并未成功地掌握其精確因素。直到25年后,這個問題才被米爾利斯重新考慮,他通過建立一個范例(樣本),來分析具有廣效性的以非對稱信息為主要組成部分的經濟糾紛,解決了這一問題。米爾利斯定義了一個嚴格的條件(單一交叉點),大大簡化了問題,使問題有可能解決。他的分析中含有揭示原則——一個普遍原則的萌芽思想。根據這一原理,在非對稱信息條件下的激勵問題能從相對有限的分配機制集合中找到解決方法,這種分配機制能導致個人在不與自身利益沖突的情況下暴露出真實的私人信息。通過這一機制,制定最佳條約以及對激勵問題的其它解決辦法變得容易多了。
3.道德風險。在經濟活動中,往往存在著這樣的現象,即某些人在最大限度地增進自身利益時,往往作出不利于他人的行動。這就是所謂的道德風險。如保險業存在顯著的問題是被保物品的損壞不僅僅依賴于天氣、偷盜這些外部因素,而且依賴于投保人對被保物品的管理,這一點使保險公司付出了昂貴代價。健康和殘疾保險等社會保障體系中也出現類似問題。保險項目會加大風險承擔并影響到個人管理被保物品的辦法。在分析這些所謂的道德風險問題時面臨的主要困難與維克里強調,米爾利斯解決的所得稅問題很類似。20世紀70年代中期,通過簡化問題定義,米爾利斯為日益有力的分析鋪平了道路。他注意到人的行為間接暗示了對可能發生的各種結果可能性的選擇。因此,最佳補償協議的條件提供了人選擇可能性信息及保險保護必須被限制在一定范圍以提供商合適的激勵因素。在設計激勵方案時,委托人必須考慮激勵人的成本與委托人利益的一致性。人對處罰的敏感度越高,人對結果選擇的信息量越大,成本越低。合約中規定,人承擔不受歡迎結果的部分成本或者獲取令人滿意結果中的部分利潤。投保人像保管未保險物品一樣保管被保險物品,執行者像管理自己的公司一樣管理公司。
4.拍賣。拍賣的基本功能有兩個:一是提示信息,一是減少成本。非對稱性也是拍賣的一個重要組成部分。拍賣時,潛在的購買者對出售的財產或權力了解不多。1961年、1962年維克里在兩篇論文中分析了不同類型拍賣的特點。維克里根據治理交易的制度規則,把拍賣分成四種類型:英式拍賣、荷蘭式拍賣、第一價格拍賣和第二價格拍賣(即次高價拍賣)。他著重研究了現在被稱為維克里拍賣的次高價拍賣。在這種拍賣中,物品根據封閉價被拍賣。出價最高者以次高價購買拍賣品。這是一種能引出個人真實意愿的機制實例。如果出價比自己所愿支付的更高價格,一個人需冒其他人也同樣行為的風險,則不得不虧本購買拍賣品。相反,如果一個人出比自己愿意支付的低的價格,他冒著也許其他人能比他自己所愿意支付的更低價格購得拍賣品。因此,在此類型拍賣中,真實報價對個人最為有利。這種拍賣具有更高的社會效率。維克里的分析不僅僅對拍賣理論有著重要意義,并且為設計能提供社會激勵的資源分配機制帶來了深入的洞察力。詹姆斯·米爾利斯和威廉·維克里共同榮獲了1996年諾貝爾經濟學獎,獎勵他們在非對稱信息條件下的激勵理論領域作出的重要貢獻。下面分別介紹他們的主要理論貢獻。二.經濟中的非對稱信息以及相關問題
在勞動力市場中,雇主和雇員的信息是非對稱的。雇主無法了解雇員能力的信息,只能根據雇員的社會平均能力制訂工資標準,導致雇員的“逆向選擇”,直接造成高能力的雇員離職,公司多為低素質雇員,給公司造成一定損失,不能實現資源配置的帕累托效率,甚至會造成“低素質員工驅逐高素質員工”的現象。為了改變這種狀況,公司必須選擇某些易于辨別的信息。目前,教育水平作為顯示能力的主要信息之一,即不同能力的個人接受教育的成本不同,高素質人才通過選擇接受教育把自己與低素質人才區分開,但教育成本與能力具有非相關性,低素質的人才可以模仿高素質人才選擇相同的教育水平,從而使教育水平信息失真,導致“逆向選擇”。信息甄別成為解決“逆向選擇”的關鍵。這方面的研究和理論在模型上雖有重大進展,但它的實證性有待繼續測定。非對稱信息在產品市場中的表現與勞動力市場有相似之處,只不過是賣方更清楚成本、質量、價格等內在屬性,但不清楚買方愿意支付的價格、需求、市場的定位等;而買主正好與之相反。存在的隱患也主要是“逆向選擇”,問題的關鍵是信息傳遞。改善這種狀況的途徑,彭斯認為,如果較高質量的賣主能夠尋找到某種途徑向買主傳遞自身產品質量的信息,而為此付出的成本要比低質量產品的賣主低,使劣質產品賣主的模仿成本太大而不具有模仿的動機。總之,無論信息質量的優劣,只要高質量產品賣主的信息邊際成本小于低質量產品賣主的信息邊際成本,就可實現資源配置的帕累托改進。目前產品的廣告宣傳、商品的退賠、維修等保證,都是信息傳遞的簡單運用。
80年代西方學者把信息非對稱理論運用到金融市場,極大地豐富了金融中介理論和貨幣政策的傳遞機制,但同時也帶來了嚴重的“逆向選擇”和“道德風險”。由于信息的非對稱狀態,就鼓勵了信貸資金向低信用企業流動,抑制信貸資金向高信用企業的流動,即信用質量越差的企業,越可能取得信貸資金。這種不合理的資金分配機制對金融市場的資源配置效率具有極不利的影響。在完成交易之后,又引來了嚴重的“道德風險”,即放款人的利益受到侵害或損失,具體表現形式為:違背借款協議,改變資金用途,私自用于投機性交易或高風險項目;隱瞞投資收益,逃避償付義務;對資金的使用效益漠不關心,不負責任,致使借入資金發生損失。為什么金融市場中信息非對稱的表現與普通商品、勞動力市場有重大差別呢?因為金融市場具有不同于其他市場的重要特征。一般市場的交易是錢物交易,錢物兩清后,交易雙方基本上沒有后續權利和義務;而金融市場的交易大都是放款人放出資金后并不能馬上從借款人手中得到任何等價物質,他所得到的只是在未來某個日期償還本息的承諾。由于信息的非對稱,不同的借款人,甚至同一借款人在不同條件下作出承諾的可靠性,都不可能一樣,致使出現了嚴重的“道德風險”。如何解決這個問題,西方著名學者羅斯進行了大量開創性研究,他直切問題的優秀,即企業的金融結構與市場價值的關系,這就是響譽世界的MM定理。他主張只根據企業負債比來測定企業的市場價值,他的分析方法雖沒有全新的結論,但他的方法是嶄新的,給人一種全新的境界。為了進一步規范金融市場,筆者主張在羅斯分析的基礎上,應完善以下機制:加強對證券持有人的約束;健全防止管理人員向外輸出錯誤信息的內在機制;嚴懲證券持有人賄賂管理人員,輸出錯誤信息,使自己謀利的非法行為;加快防止故意制造“道德風險”的立法工作。上述機制的完善和規范,都需要不斷地探索和實踐。
信息非對稱理論在證券市場運用中所引發的“逆向選擇”和“道德風險”的表現則更為嚴重。從某種意義上講,在證券市場上沒有辦法解決“逆向選擇”和“道德風險”。因為要減少“逆向選擇”和“道德風險”,基本條件是改善信息的非對稱狀態,要改善信息的非對稱狀態,必須花費一定的信息成本進行調查、分析和監督,然而證券市場的高度分散性,“搭便車”行為普遍存在,抑制了信息投資。目前,我國證券市場機構大戶操縱市場,銀行違規資金入市,證券機構違規透支,新聞媒介推波助瀾,誤導誤信股民跟風等,都是信息傳遞機制不暢,功能存在障礙的具體表現。西方學者普遍認為,在證券市場的信息傳遞模型中,除非有嚴格的約束條件,否則不存在唯一均衡。只有提高企業自己的信息成本,才能實現有效的分離均衡,才能使信用差的企業放棄模仿信譽好的企業的動機,但均衡的唯一性仍是一個有待繼續解決的問題。結合我國的證券市場,其優秀是保證信息傳遞暢通、充分、準確,從而逐步趨于完全對稱。具體措施是:實現國有股和法人股的上市流通,以利健全信息傳遞機制,改善市場結構,減少信息扭曲,提高信息質量,發揮信息顯示器的正常功能。信息是一種特殊的商品,需求者實際上無權選擇,一旦信息質量存在問題,信息使用者的利益將無法挽回。因此規范和完善上市公司信息傳遞機制,降低信息成本,規范會計職業是十分必要的。一方面要加強對注冊會計師的管理,提高其風險度;另一方面加強行業自律,提高其約束自己的行為的能力。信息成本的存在使非對稱信息的產生成溪必然。
另外一個熱點問題是:中國國有企業由于經營不善,面臨倒閉,在新的政策下,國企拍賣成為社會關注的焦點,如何使國有企業的拍賣更為有效是一個很值得研究的問題。拍賣前必須先清楚兩點:一是被拍賣企業的經營現狀;二是評估該企業的資產。拍賣理論的優秀內容是弄清投標者對被拍賣企業的真實評價。這就需要投標者花一定的時間與精力去調查該企業的資產狀況,同時,拍賣者也要盡力弄清投標者對企業的真實評價。在歐洲,許多拍賣者得到的價格都低于投標者對企業的真實評價,因為,常常有這樣的集團,由于他們比別人更了解該企業,掌握了有關該企業的更充分的信息,從而壓低了該企業的價格。為了解決這一問題,可以進行二級密封價格拍賣法,即通過投標者之間的競爭,由出價最高者以次高價格購買,從而激勵投標者說真話。不過,拍賣者有時也會與投標者合謀,從而使拍賣失效,尤其是在拍賣公益企業時。故而,應采取一種更為公開的拍賣方式,讓更多的投標者競爭。比如,英國就把一些公共事業企業賣給法國(如水利系統)和美國(如電信系統)。中國不一定要采取這樣的方式,但一定要使信息更為公開,拍賣更為公正,這樣,才能使拍賣成功。在經濟轉軌時期,國有企業的所有者是由政府代表的全體人民,但在實際操作中,不同的企業隸屬于不同的政府部門。因此在企業兼并時會常伴隨有“一定的道德風險”問題。這一問題很有意義,其優秀是產權問題。兩個歸屬不同政府部門的企業兼并時,兼并合同會偏向哪一方或保持中立是很難給出清楚明確的解釋的,因為兩個政府部門有不同的利益目標。這與委托—理論略不同。委托—理論告訴我們,對于一個委托人、一個人的情形,委托人應該為人設計一種有效的激勵機制,比如高工資,與工作績效掛鉤的獎金等使人更有效地工作。一般來說,為了控制風險,一個人不允許同時有兩個委托人。在這種情況下,“兼并”是一種有效的激勵機制。由于受到“兼并”的威脅,人即經理會更努力地經營企業,使企業的資產不斷增殖。通常情況下,經理并不希望“兼并”發生,除非其經營狀況相當糟。事實上,通過對兼并制度的分析及對兼并實例的考察,我們認為,“兼并”的作用與效果并不像我們想象的那么好。如前所言,分屬兩個政府部門的企業之間的“兼并”則有所不同。在這種情況下,至少存在兩個委托人,其中一個委托人會控制兼并合同的簽訂,從而弱化另一個委托人的權力。三.國有企業的激勵問題分析
國有資產是通過層層的關系才到達企業的,而中國國企的委托關系具有無限循環的特性。在委托—鏈條上的當事人既是委托人又是人。從理論上講,國有資產屬于全民,工人階級是全民的優秀代表,是初始委托人,委托政府作為國有資產的人,而政府又作為委托人委托經理來管理國有企業;經理是國企的人同時他又作為委托人,委托車間主任管理生產經營;車間主任是人同時又是委托人,委托工人進行生產。工人這時成為最低層次的人與最高層次委托人扣成一個環。因此,解決這種委托問題的關鍵就在于規避道德風險與逆向選擇,即使委托人和人的利益趨于一致。也就是委托人要在全社會設計一套對人的激勵相容約束機制的方案,使人在追求自身利益最大化的過程中必須維護委托人的長遠利益。變“損人利己”為“雙贏”是這套機制的優秀所在。當對人付出的努力不能進行完全的檢驗,從而人有可能試圖只付出少于他能夠付出的努力時;當一個只根據行動而不兼顧結果支付報償的契約建立時,潛在的道德風險立即產生。對委托人來說,人行動是不可預測的,委托人的問題是如何根據可觀測到的信息(資產增值率、利潤率、市場占有率、同行業企業家正常利潤等)來獎懲人,以激勵其選擇對委托人最有利的行動。我們用A表示人所有可能選擇的行動的集合,a∈A表示人的一個行動,可以是任何維度的決策變量如a=(a1、a2……),a1、a2表示人在數量和質量上的工作時間或代表固定資產投資和開發研究等。θ是外生變量稱“自然狀態”,a、θ決定一個可觀測的結果π(a、θ),如產出。委托人的問題是設計一個激勵合同S(π),根據觀測的產出π對人進行獎懲。設人努力的負效用為C(a),委托人的期望效用函數為V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函數為U=S(π)-C(a)。前面已經提到委托人和人的利益是沖突的,因此除非委托人能對人提供足夠的激勵,否則,人不會如委托人希望的那樣努力工作。委托人的問題就是選擇a和S(π)最大化,即上述自己期望效用函數。但這樣做的時候面臨著來自人的兩個約束。第一個約束是參與約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(由其他市場機會決定),可以表示為S(π)-C(a)≥U。第二個約束是激勵相容約束,在任何激勵合同S(π)下,人總是選擇使自己期望效用最大化的a,因此任何委托人期望的a都只能通過人的效用最大化行為實現。如果a是委托人希望的行動,a′∈A是人可以選擇的任何行動,那么只有當人從選擇a中得到的期望效用大于從選擇a′中得到的期望效用,人才會選擇a,激勵相容約束的數學表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,這就是解決道德風險的基本簡化模型。當然要得出最優解需經過一系列的數學變換,還要考慮a、θ的分布密度,這里從略。
下面討論逆向選擇模型。根據顯示原理,我們只需要考慮能使人出于自身利益真實顯示他所屬類型的契約,并根據聲稱自己具有的屬性來決定按契約支付報償。a為人的內在屬性(不是道德風險模型中委托人希望選擇的行動),a′是人聲稱的屬性,W為委托人為人設計的契約,U為人的效用,則防范逆向選擇的模型為:U〔W(a),a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激勵相容約束機制模型從表面看,在企業利潤的蛋糕上政府似乎分得了較少的份額,其實在這種機制的運作下的委托關系會創造循環的創新支力,會使企業利潤的蛋糕越做越大,國家、政府會得到長期的不斷增長的利潤“蛋糕”。在以上的模型下需要對企業的分配制度進行改革。人的收入一定與企業的業績掛鉤與職工分配基金脫鉤,體現出按勞分配與按要素分配的結合。尤其是智力要素價值要得到實現,得到蛋糕的份額與其努力程度成正比。同時,企業的激勵相容約束機制也需要一個規范化的市場環境。環境對人的約束是剛性的、使他別無選擇。市場的評價約束著人,公司的經營狀況基本取決于經理的能力,公司一旦破產,經理的人力資本價值在市場上就一貶到零,甚至可能從此斷送經理生涯。這種來自人力資本市場的約束是最硬的行為約束。而資本市場對人的約束是來自股東(委托人)的間接控制,使人不得不考慮委托人的利益和要求。企業激勵相容約束機制的運作需要法律的保障,企業經理的任用要通過法律程序,另外上級主管部門對企業的督查要法制化。還要建立企業內部職工舉報獎勵制度,這樣才能使國企委托——關系處于良性的循環之中,使這個環緊緊地圍住國有資產,使國有資產保值增值。
四.結語
客觀上講,非對稱信息的研究目的在于如何設計一種有效的經濟機制,選擇滿足委托人、人參與約束和激勵相容的約束激勵合同以期最大化自己的期望效用函數,促使資源的帕累托最優。這方面研究理論和現實還有差距,但就約束、激勵的某一方面研究和實踐都取得了重大突破,可二者的相容僅表現為模型。特別是在我國改革開放以來,激勵理論和實踐呈現出日新月異,而約束的理論和實踐則相對滯后,使激勵機制發生扭曲,甚至有人認為監控就是懲罰。必須改變這種傳統的思維定式,實現激勵約束相容,二者不可偏頗。這方面我們有豐富的經驗,又有深刻的教訓。今天,我們正在構筑社會主義市場經濟體制的框架,許多問題有待信息經濟學去參與研究,如保險業、拍賣業、舊貨市場、棘輪效應、國企改革、稅收、財政、制度變遷以至產權等等。信息經濟學是一門新型的經濟學科,它適應信息社會的需要,體現知識經濟的發展,最能實現帕累托最優。
摘要:對基于性能的抗震設計理論的發展史作了回顧,總結了當今國內外對這一理論的研究現狀,提出了一些需要解決的問題。
關鍵詞:抗震設計,基于性能的抗震理論,性能水平,評價指標,基于位移的抗震設計
1結構的抗震設計局限
由于地震和地面運動有很大的不確定性,導致結構在其使用期限內可能遭遇預期強度等級的地震,也有可能遭遇遠遠大于預期強度等級的地震,這就使結構工程師很難準確了解結構的抗震需求。當前,多數國家對結構抗震設計原則為:對于一般的工程結構,設計時以本區域內多遇地震作為結構彈性階段承載力和變形驗算依據,以保證結構在小震作用的結構正常使用功能;同時以大震作為結構在極限狀態下的驗算依據,以滿足在結構在強震下不至于倒塌危及生命安全。雖然這種設計方法較為簡單,設計結果較為經濟,但也在某種局限了結構的抗震設計。首先,僅僅以正常使用狀態和極限狀態作為設計階段,并不能保證結構在除此兩狀態之外的處于其它狀態時的損傷程度和功能完整性,這就要求我們對結構的其它狀態的性能水平進行更深入的研究。其次,這種設計僅僅要求結構滿足基本的抗震設防目標,局限了業主對結構抗震方面提出更高的設防要求,安全度已與目前的經濟和社會發展不符,故我們有必要對結構的設防目標進入更進一步的研究。因此,對結構采用多級性能水平和多級抗震設防目標的基于性能的抗震設計具有重要的理論意義和實用價值。
2結構的地震反應分析了方法
自1899年日本學者大森房吉首次提出用于結構抗震設計的靜力法以來,結構的地震反應分析方法經歷了從靜力法到動力的反應譜法和動力時程分析法這三個階段的演變過程,在動力階段中又可分為彈性與非彈性(非線性)兩個階段。根據所考慮的地震動特點,結構地震反應分析方法可以分為確定性方法和隨機振動方法。確定性方法利用地震記錄或由其他方法確定的地震波進行結構的地震反應計算,隨機振動方法則把地震視為隨機過程,把具有統計性質的地震動作用在結構上來求出結構的反應。到目前為止,國內外的抗震設計規范絕大多數都采用確定性方法,因此本文也僅考慮確定性方法。
由大森房吉提出的彈性靜力法理論假設結構各個部分與地震動具有相同的振動,因此,地震力等于地面運動加速度與結構總質量的乘積;在大森房吉之后,佐野利器于1916年提出震度法,認為以結構10%的總重量作為水平地震力來考慮地震作用。該法把結構的動力反應特性這一重要因素忽略了,具有很大的局限性,只有當結構可近似地視為剛體時,該方法才適用。
由于缺乏對地震動特性的認識和結構振動分析理論的了解,基于動力學的地震反應分析理論一直未能得到發展;直到1930年之后,人們逐漸認識到地震動特性對確立合理的抗震設計方法的重要性,從1931年起,美國開始進行地震觀測臺網的布置,并在1940年ImperialValley地震中成功地收集到了包括El-Centro地震記錄在內的大量地震記錄資料,為抗震動力學方法的發展提供了寶貴的資料。1943年,M.A.Biot提出了反應譜的概念,并給出了世界上第一條彈性反應譜曲線。G.W.Housner于1948年提出基于加速度反應譜曲線的彈性反應譜曲線,1956年N.M.Newmark率先將該法應用于實際工程設計,并在實際地震中得到了驗證,自1958年第一屆世界地震工程會議之后,反應譜法被許多國家所接受,并逐漸被采納應用到結構抗震設計規范中。我國1959年的抗震規范草案就采用了反應譜理論并在以后的各次規范修訂中不斷完善和發展。在彈性反應譜的概念提出不久之后,就提出了非線性反應譜的概念,試圖將這一簡單的概念應用于非線性地震反應分析中,目前,除新西蘭抗震規范采用非線性反應譜以外,非線性反應譜基本沒有直接得到應用。
動力時程分析方法是將地震動記錄或人工地震波作用在結構上,直接對結構運動方程進行積分,求得結構任意時刻地震反應的分析方法,根據是否考慮結構的非線性行為,該法義可分為線性動力時程分析和非線性動力時程分析兩種。該方法是借助于強震臺網收集到的地震記錄和模擬電子計算機,于20世紀50年代末由美國的G.W.Housner提出的:日本于20世紀60年代初,在武藤清教授的領導下,也開始了這項研究工作。隨著計算機的發展,該方法在國外于20世紀60、70年代得到了迅速的發展。我國于20世紀70年代末和80年代初在這方面開展了大量的研究工作。隨著計算手段的不斷發展和對結構地震反應認識的不斷深入,該方法越來越受到重視,特別是對體系復雜結構的非線性地震反應,動力時程分析方法還是理論上唯一可行的分析方法,目前很多國家都將此方法列為規范采用的分析方法之一。
3對性能的抗震設計的不同定義
“基于性能”一詞源于英文Performance-based。基于性能的抗震設計(PBSD)理論是20世紀90年代由美國科學家和工程師首先提出的,最早應用于橋梁抗震設計中。基于性能抗震設計的基本思想是使被設計的建筑物在使用期間滿足各種預定功能或性能目標要求。這一思想影響了美國、日本和歐洲地震工程界。各國同行表現出了極大的興趣,紛紛展開多方面的研究。
SFAOCVision2000對PBSD的定義是“性能設計應該是選擇一定的設計準則,恰當的結構形式、合理的規劃和結構比例。保證建筑物的結構與非結構構件的細部構造設計,控制建造質量和長期維護水平,使得建筑物在遭受一定水準地震作用下,結構的損傷或破壞不超過某一特定的極限狀態”。
ATC-40對PBSD的定義為“基于性能的抗震設計是指結構的設計準則由一系列可以實現的結構性能目標來表示,主要針對鋼筋混凝土結構并且建議采用基于能力譜的設計原理”。顯然,ATC-40建議使用能力譜方法對鋼筋混凝土結構進行抗震設計。
FFMA273和FFMA274對PBSD的定義為基于不同設防水準地震作用,達到不同的性能目標。在分析和設計中采用彈性靜力和彈塑性時程分析來實現一系列的性能水準,并且建議采用建筑物頂點位移來定義結構和非結構構件的性能水準,不同的結構形式采用不同的性能水準。而且FFMA273利用隨機地震動概念提出了許多種性能目標.,適合于多級性能水準結構的分析與設計方法從線性靜力延伸到彈塑性時程分析。
1995年的Kobe地震后,日本啟動了“建筑結構現代工程開發”研究項目,對性能設計涉及的內容進行了概述;1996年,日本建筑標準法按照基于性能的要求進行了修訂;1998年,日本的建筑標準法加入了能力譜方法。
我國一些學者也對PBSD進行了定義:“基于性能的結構抗震設計是指根據建筑物的重要性和用途確定其性能目標;根據不同的性能目標提出不同的抗震設防標準,使設計的建筑在未來地震中具備預期的功能。”
PBSD已成為近幾年美國、日本、新西蘭等國家在抗震方面的主要研究課題。美國學者認為,基于性能的抗震設計方法應該編成指南或規定,而不是規范提供給設計人員和業主,從現行的以保障生命安全為宗旨的抗震設計規范向基于性能的抗震設計規范的選擇性設計規定的轉變應該是“演進”而不是“革命”,其基本思想還可以通過每三年一次的規范修訂融入現行規范中去。美國國際規范委員會(ICC)1997年5月出版國際建筑規范2000(InternationalBuildingCode.IBC)草案已強調了與性能要求有關的內容。近年來,基于性能的抗震設計思想及研究成果已經納入美國大學本科生和研究生的結構抗震設計課程教學工作中,主要內容即以Vision2000為基礎。日本也在多方資助下于1995年開始了為期3a的“新建筑結構體系開發”研究項目,成立了由國內著名學者參加的新建筑構造體系綜合委員會。該委員會下設性能評價、目標水準和社會機構3個分委員會。為推進和協調這一項目的進程,還建立了“新構造體系促進會議”,討論、規劃和協調各方而的工作。英國等歐洲國家和智利等拉美國家也對PBSD開展了研究。1996年在中美抗震規范學術討論會上也對PBSD進行了交流,提出了把PBSD引入到結構優化設計領域的概念。有學者建議,中國21世紀的抗震設計應順應國際發展的趨勢,發展適合于中國國情的PBSD。
4目前國內外地震工程界學界對PBSD開展的研究工作
(1)多級性能水準的確定與統一。生命安全水準、結構損傷水準和確保使用功能水準為當前規范普遍接受的3級性能水準。生命安全水準要求建筑在罕遇地震作用下不倒塌;結構損傷水準要求建筑損傷控制在可修復的范圍內;確保使用功能水準要求結構不產生影響建筑直接使用的變形等。PBSD要求細化這3級性能水準并建立相應的結構設計準則。
(2)多級地震設防水準的確定與統一:當前規范普遍采用3級性能水準所對應的最高設防水準。在建筑使用期內遭遇一次地震危險的水準和可能遭受多次地震危險的水準3級地震設防水準。PBSD同樣要求細化這3級地震設防水準。
(3)可行的結構設計與分析方法:PT3SD要求建立適合于在多級水準地震作用下實現多級性能水準的結構設計與分析方法。
(4)結構安全性評估方法的完善:當前由靜力推覆分析方法和能力譜分析方法結合形成的靜力彈塑性方法被普遍用來評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個非常龐大和復雜的問題,就目前的發展水平,還存在以下問題需要進一步研究解決。
在結構性能方面,雖然提出了不同性能水平,但只是對結構和非結構性能的破壞程度的描述,對結構“不壞、可修、不倒”定義模糊,未給出明確的量化指標,是本文主要研究問題之一,有待進一步研究。
在結構多級性能目標方面,如何進一步考慮建筑場地特征和近震的影響,以及設防水平與震后重建時間、費用之間的定量關系。
對于高層建筑或沿高度側向剛度有變化的建筑,采用何種目標側移曲線,側向力分布模式是否考慮高階振型的影響,都需要作進一步深入的研究。
如何針對復雜的混合塑性鉸分布破壞機制建立位移延性和曲率延性的轉化關系,從而獲得結構曲率延性需求,有待進一步研究。
【內容提要】機制設計理論是最近二十年微觀經濟領域中發展最快的一個分支,在實際經濟中具有很廣闊的應用空間。機制設計理論實際上就是委托理論或信息經濟學理論。本文論述了信息經濟學理論在社會經濟各個方面的應用,并對國有企業的激勵問題作一簡單探討。
【關鍵詞】激勵機制設計信息經濟學
一.信息經濟學的基本要點
1.信息與激勵。信息經濟學是近年來最重要和充滿活力的經濟研究領域,它研究決策者擁有不同信息的狀況。信息的非對稱性在很多領域存在,所謂非對稱信息是指某些參與人擁有而另一些參與人不擁有的信息。例如:銀行不可能了解借貸者未來收入的全部信息,拍賣人并不知道潛在客戶所愿支付的全部信息,政府在不太了解個人和企業納稅能力時必須制定稅收政策等,這類現象稱為外生信息不對稱。公司的所有者并不全部了解經營者資產營運信息,行政管理者也不了解下屬是否在認真扎實地履行職責等,這類現象稱為內生信息不對稱。不完全、非對稱分布的信息會帶來很嚴重的后果,尤其當信息優勢經常被有策略的利用起來,因此,信息經濟學研究集中在如何才能制定出能處理非對稱信息下不同激勵和控制問題的契約和制度。在外生信息不對稱的情況下,決策者通過設計一個激勵合同或契約,以獲得真實、有用的信息,誘導他人“講真話”;在內生信息不對稱的情況下,決策者通過設計一個激勵機制,以誘使另一方當事人采取正確的行為,形成“不偷懶”。這使我們能更好的理解保險市場、信用市場、拍賣、公司內部組織、工資結構、稅收系統、社會保障、競爭條件、政治制度等等問題。信息經濟學研究信息與激勵的一個基本結論是,任何一種制度安排或政策,只有滿足個人的“激勵相容約束”才是可行的。威廉·維克里(WillianVickrey)的研究關注不同類型的拍賣者的特性以及他們如何被最優設計以創造經濟效率。他的努力為一個充滿活力的研究領域奠定了基礎,并且這一領域已經擴展到實用范疇,如:財政部發售公債等。20世紀40年代后期,維克里設計了一個模型表明能通過設計所得稅獲取效率與公平的平衡。25年后,詹姆斯·米爾利斯(JamesMirrlees)找到了能更徹底地解決最優所得稅問題的辦法。米爾利斯很快認識到他的方法能被應用到很多其它的類似問題。這已經成為現代關于復雜信息和激勵問題分析的一個重要組成部分。米爾利斯的方法在不能觀測到其他人行為的情況下尤為有價值,即所謂的道德風險。要回避由于非對稱信息所產生的道德風險,關鍵是要設計一些最優的契約或機制。
2.所得稅。很久以來,哲學家、經濟學家和政治學家一直在研究所得稅原理,不同的公平原理決定了稅收結構。在20世紀40年代中期,維克里分析中強調累進稅率安排將會影響個人努力工作的積極性,因此他重新定義這個問題時注意到了以下兩個方面:激勵問題——每個個人在選擇工作努力程度時會考慮稅收安排,非對稱信息——實際上個人的生產力對政府來說是未知的,他定義了解決的總原則,但并未成功地掌握其精確因素。直到25年后,這個問題才被米爾利斯重新考慮,他通過建立一個范例(樣本),來分析具有廣效性的以非對稱信息為主要組成部分的經濟糾紛,解決了這一問題。米爾利斯定義了一個嚴格的條件(單一交叉點),大大簡化了問題,使問題有可能解決。他的分析中含有揭示原則——一個普遍原則的萌芽思想。根據這一原理,在非對稱信息條件下的激勵問題能從相對有限的分配機制集合中找到解決方法,這種分配機制能導致個人在不與自身利益沖突的情況下暴露出真實的私人信息。通過這一機制,制定最佳條約以及對激勵問題的其它解決辦法變得容易多了。
3.道德風險。在經濟活動中,往往存在著這樣的現象,即某些人在最大限度地增進自身利益時,往往作出不利于他人的行動。這就是所謂的道德風險。如保險業存在顯著的問題是被保物品的損壞不僅僅依賴于天氣、偷盜這些外部因素,而且依賴于投保人對被保物品的管理,這一點使保險公司付出了昂貴代價。健康和殘疾保險等社會保障體系中也出現類似問題。保險項目會加大風險承擔并影響到個人管理被保物品的辦法。在分析這些所謂的道德風險問題時面臨的主要困難與維克里強調,米爾利斯解決的所得稅問題很類似。20世紀70年代中期,通過簡化問題定義,米爾利斯為日益有力的分析鋪平了道路。他注意到人的行為間接暗示了對可能發生的各種結果可能性的選擇。因此,最佳補償協議的條件提供了人選擇可能性信息及保險保護必須被限制在一定范圍以提供商合適的激勵因素。在設計激勵方案時,委托人必須考慮激勵人的成本與委托人利益的一致性。人對處罰的敏感度越高,人對結果選擇的信息量越大,成本越低。合約中規定,人承擔不受歡迎結果的部分成本或者獲取令人滿意結果中的部分利潤。投保人像保管未保險物品一樣保管被保險物品,執行者像管理自己的公司一樣管理公司。
4.拍賣。拍賣的基本功能有兩個:一是提示信息,一是減少成本。非對稱性也是拍賣的一個重要組成部分。拍賣時,潛在的購買者對出售的財產或權力了解不多。1961年、1962年維克里在兩篇論文中分析了不同類型拍賣的特點。維克里根據治理交易的制度規則,把拍賣分成四種類型:英式拍賣、荷蘭式拍賣、第一價格拍賣和第二價格拍賣(即次高價拍賣)。他著重研究了現在被稱為維克里拍賣的次高價拍賣。在這種拍賣中,物品根據封閉價被拍賣。出價最高者以次高價購買拍賣品。這是一種能引出個人真實意愿的機制實例。如果出價比自己所愿支付的更高價格,一個人需冒其他人也同樣行為的風險,則不得不虧本購買拍賣品。相反,如果一個人出比自己愿意支付的低的價格,他冒著也許其他人能比他自己所愿意支付的更低價格購得拍賣品。因此,在此類型拍賣中,真實報價對個人最為有利。這種拍賣具有更高的社會效率。維克里的分析不僅僅對拍賣理論有著重要意義,并且為設計能提供社會激勵的資源分配機制帶來了深入的洞察力。詹姆斯·米爾利斯和威廉·維克里共同榮獲了1996年諾貝爾經濟學獎,獎勵他們在非對稱信息條件下的激勵理論領域作出的重要貢獻。下面分別介紹他們的主要理論貢獻。
二.經濟中的非對稱信息以及相關問題
在勞動力市場中,雇主和雇員的信息是非對稱的。雇主無法了解雇員能力的信息,只能根據雇員的社會平均能力制訂工資標準,導致雇員的“逆向選擇”,直接造成高能力的雇員離職,公司多為低素質雇員,給公司造成一定損失,不能實現資源配置的帕累托效率,甚至會造成“低素質員工驅逐高素質員工”的現象。為了改變這種狀況,公司必須選擇某些易于辨別的信息。目前,教育水平作為顯示能力的主要信息之一,即不同能力的個人接受教育的成本不同,高素質人才通過選擇接受教育把自己與低素質人才區分開,但教育成本與能力具有非相關性,低素質的人才可以模仿高素質人才選擇相同的教育水平,從而使教育水平信息失真,導致“逆向選擇”。信息甄別成為解決“逆向選擇”的關鍵。這方面的研究和理論在模型上雖有重大進展,但它的實證性有待繼續測定。非對稱信息在產品市場中的表現與勞動力市場有相似之處,只不過是賣方更清楚成本、質量、價格等內在屬性,但不清楚買方愿意支付的價格、需求、市場的定位等;而買主正好與之相反。存在的隱患也主要是“逆向選擇”,問題的關鍵是信息傳遞。改善這種狀況的途徑,彭斯認為,如果較高質量的賣主能夠尋找到某種途徑向買主傳遞自身產品質量的信息,而為此付出的成本要比低質量產品的賣主低,使劣質產品賣主的模仿成本太大而不具有模仿的動機。總之,無論信息質量的優劣,只要高質量產品賣主的信息邊際成本小于低質量產品賣主的信息邊際成本,就可實現資源配置的帕累托改進。目前產品的廣告宣傳、商品的退賠、維修等保證,都是信息傳遞的簡單運用。
80年代西方學者把信息非對稱理論運用到金融市場,極大地豐富了金融中介理論和貨幣政策的傳遞機制,但同時也帶來了嚴重的“逆向選擇”和“道德風險”。由于信息的非對稱狀態,就鼓勵了信貸資金向低信用企業流動,抑制信貸資金向高信用企業的流動,即信用質量越差的企業,越可能取得信貸資金。這種不合理的資金分配機制對金融市場的資源配置效率具有極不利的影響。在完成交易之后,又引來了嚴重的“道德風險”,即放款人的利益受到侵害或損失,具體表現形式為:違背借款協議,改變資金用途,私自用于投機性交易或高風險項目;隱瞞投資收益,逃避償付義務;對資金的使用效益漠不關心,不負責任,致使借入資金發生損失。為什么金融市場中信息非對稱的表現與普通商品、勞動力市場有重大差別呢?因為金融市場具有不同于其他市場的重要特征。一般市場的交易是錢物交易,錢物兩清后,交易雙方基本上沒有后續權利和義務;而金融市場的交易大都是放款人放出資金后并不能馬上從借款人手中得到任何等價物質,他所得到的只是在未來某個日期償還本息的承諾。由于信息的非對稱,不同的借款人,甚至同一借款人在不同條件下作出承諾的可靠性,都不可能一樣,致使出現了嚴重的“道德風險”。如何解決這個問題,西方著名學者羅斯進行了大量開創性研究,他直切問題的優秀,即企業的金融結構與市場價值的關系,這就是響譽世界的MM定理。他主張只根據企業負債比來測定企業的市場價值,他的分析方法雖沒有全新的結論,但他的方法是嶄新的,給人一種全新的境界。為了進一步規范金融市場,筆者主張在羅斯分析的基礎上,應完善以下機制:加強對證券持有人的約束;健全防止管理人員向外輸出錯誤信息的內在機制;嚴懲證券持有人賄賂管理人員,輸出錯誤信息,使自己謀利的非法行為;加快防止故意制造“道德風險”的立法工作。上述機制的完善和規范,都需要不斷地探索和實踐。
信息非對稱理論在證券市場運用中所引發的“逆向選擇”和“道德風險”的表現則更為嚴重。從某種意義上講,在證券市場上沒有辦法解決“逆向選擇”和“道德風險”。因為要減少“逆向選擇”和“道德風險”,基本條件是改善信息的非對稱狀態,要改善信息的非對稱狀態,必須花費一定的信息成本進行調查、分析和監督,然而證券市場的高度分散性,“搭便車”行為普遍存在,抑制了信息投資。目前,我國證券市場機構大戶操縱市場,銀行違規資金入市,證券機構違規透支,新聞媒介推波助瀾,誤導誤信股民跟風等,都是信息傳遞機制不暢,功能存在障礙的具體表現。西方學者普遍認為,在證券市場的信息傳遞模型中,除非有嚴格的約束條件,否則不存在唯一均衡。只有提高企業自己的信息成本,才能實現有效的分離均衡,才能使信用差的企業放棄模仿信譽好的企業的動機,但均衡的唯一性仍是一個有待繼續解決的問題。結合我國的證券市場,其優秀是保證信息傳遞暢通、充分、準確,從而逐步趨于完全對稱。具體措施是:實現國有股和法人股的上市流通,以利健全信息傳遞機制,改善市場結構,減少信息扭曲,提高信息質量,發揮信息顯示器的正常功能。信息是一種特殊的商品,需求者實際上無權選擇,一旦信息質量存在問題,信息使用者的利益將無法挽回。因此規范和完善上市公司信息傳遞機制,降低信息成本,規范會計職業是十分必要的。一方面要加強對注冊會計師的管理,提高其風險度;另一方面加強行業自律,提高其約束自己的行為的能力。信息成本的存在使非對稱信息的產生成溪必然。
另外一個熱點問題是:中國國有企業由于經營不善,面臨倒閉,在新的政策下,國企拍賣成為社會關注的焦點,如何使國有企業的拍賣更為有效是一個很值得研究的問題。拍賣前必須先清楚兩點:一是被拍賣企業的經營現狀;二是評估該企業的資產。拍賣理論的優秀內容是弄清投標者對被拍賣企業的真實評價。這就需要投標者花一定的時間與精力去調查該企業的資產狀況,同時,拍賣者也要盡力弄清投標者對企業的真實評價。在歐洲,許多拍賣者得到的價格都低于投標者對企業的真實評價,因為,常常有這樣的集團,由于他們比別人更了解該企業,掌握了有關該企業的更充分的信息,從而壓低了該企業的價格。為了解決這一問題,可以進行二級密封價格拍賣法,即通過投標者之間的競爭,由出價最高者以次高價格購買,從而激勵投標者說真話。不過,拍賣者有時也會與投標者合謀,從而使拍賣失效,尤其是在拍賣公益企業時。故而,應采取一種更為公開的拍賣方式,讓更多的投標者競爭。比如,英國就把一些公共事業企業賣給法國(如水利系統)和美國(如電信系統)。中國不一定要采取這樣的方式,但一定要使信息更為公開,拍賣更為公正,這樣,才能使拍賣成功。在經濟轉軌時期,國有企業的所有者是由政府代表的全體人民,但在實際操作中,不同的企業隸屬于不同的政府部門。因此在企業兼并時會常伴隨有“一定的道德風險”問題。這一問題很有意義,其優秀是產權問題。兩個歸屬不同政府部門的企業兼并時,兼并合同會偏向哪一方或保持中立是很難給出清楚明確的解釋的,因為兩個政府部門有不同的利益目標。這與委托—理論略不同。委托—理論告訴我們,對于一個委托人、一個人的情形,委托人應該為人設計一種有效的激勵機制,比如高工資,與工作績效掛鉤的獎金等使人更有效地工作。一般來說,為了控制風險,一個人不允許同時有兩個委托人。在這種情況下,“兼并”是一種有效的激勵機制。由于受到“兼并”的威脅,人即經理會更努力地經營企業,使企業的資產不斷增殖。通常情況下,經理并不希望“兼并”發生,除非其經營狀況相當糟。事實上,通過對兼并制度的分析及對兼并實例的考察,我們認為,“兼并”的作用與效果并不像我們想象的那么好。如前所言,分屬兩個政府部門的企業之間的“兼并”則有所不同。在這種情況下,至少存在兩個委托人,其中一個委托人會控制兼并合同的簽訂,從而弱化另一個委托人的權力。
三.國有企業的激勵問題分析
國有資產是通過層層的關系才到達企業的,而中國國企的委托關系具有無限循環的特性。在委托—鏈條上的當事人既是委托人又是人。從理論上講,國有資產屬于全民,工人階級是全民的優秀代表,是初始委托人,委托政府作為國有資產的人,而政府又作為委托人委托經理來管理國有企業;經理是國企的人同時他又作為委托人,委托車間主任管理生產經營;車間主任是人同時又是委托人,委托工人進行生產。工人這時成為最低層次的人與最高層次委托人扣成一個環。因此,解決這種委托問題的關鍵就在于規避道德風險與逆向選擇,即使委托人和人的利益趨于一致。也就是委托人要在全社會設計一套對人的激勵相容約束機制的方案,使人在追求自身利益最大化的過程中必須維護委托人的長遠利益。變“損人利己”為“雙贏”是這套機制的優秀所在。當對人付出的努力不能進行完全的檢驗,從而人有可能試圖只付出少于他能夠付出的努力時;當一個只根據行動而不兼顧結果支付報償的契約建立時,潛在的道德風險立即產生。對委托人來說,人行動是不可預測的,委托人的問題是如何根據可觀測到的信息(資產增值率、利潤率、市場占有率、同行業企業家正常利潤等)來獎懲人,以激勵其選擇對委托人最有利的行動。我們用A表示人所有可能選擇的行動的集合,a∈A表示人的一個行動,可以是任何維度的決策變量如a=(a1、a2……),a1、a2表示人在數量和質量上的工作時間或代表固定資產投資和開發研究等。θ是外生變量稱“自然狀態”,a、θ決定一個可觀測的結果π(a、θ),如產出。委托人的問題是設計一個激勵合同S(π),根據觀測的產出π對人進行獎懲。設人努力的負效用為C(a),委托人的期望效用函數為V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函數為U=S(π)-C(a)。前面已經提到委托人和人的利益是沖突的,因此除非委托人能對人提供足夠的激勵,否則,人不會如委托人希望的那樣努力工作。委托人的問題就是選擇a和S(π)最大化,即上述自己期望效用函數。但這樣做的時候面臨著來自人的兩個約束。第一個約束是參與約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(由其他市場機會決定),可以表示為S(π)-C(a)≥U。第二個約束是激勵相容約束,在任何激勵合同S(π)下,人總是選擇使自己期望效用最大化的a,因此任何委托人期望的a都只能通過人的效用最大化行為實現。如果a是委托人希望的行動,a′∈A是人可以選擇的任何行動,那么只有當人從選擇a中得到的期望效用大于從選擇a′中得到的期望效用,人才會選擇a,激勵相容約束的數學表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,這就是解決道德風險的基本簡化模型。當然要得出最優解需經過一系列的數學變換,還要考慮a、θ的分布密度,這里從略。
下面討論逆向選擇模型。根據顯示原理,我們只需要考慮能使人出于自身利益真實顯示他所屬類型的契約,并根據聲稱自己具有的屬性來決定按契約支付報償。a為人的內在屬性(不是道德風險模型中委托人希望選擇的行動),a′是人聲稱的屬性,W為委托人為人設計的契約,U為人的效用,則防范逆向選擇的模型為:U〔W(a),a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激勵相容約束機制模型從表面看,在企業利潤的蛋糕上政府似乎分得了較少的份額,其實在這種機制的運作下的委托關系會創造循環的創新支力,會使企業利潤的蛋糕越做越大,國家、政府會得到長期的不斷增長的利潤“蛋糕”。在以上的模型下需要對企業的分配制度進行改革。人的收入一定與企業的業績掛鉤與職工分配基金脫鉤,體現出按勞分配與按要素分配的結合。尤其是智力要素價值要得到實現,得到蛋糕的份額與其努力程度成正比。同時,企業的激勵相容約束機制也需要一個規范化的市場環境。環境對人的約束是剛性的、使他別無選擇。市場的評價約束著人,公司的經營狀況基本取決于經理的能力,公司一旦破產,經理的人力資本價值在市場上就一貶到零,甚至可能從此斷送經理生涯。這種來自人力資本市場的約束是最硬的行為約束。而資本市場對人的約束是來自股東(委托人)的間接控制,使人不得不考慮委托人的利益和要求。企業激勵相容約束機制的運作需要法律的保障,企業經理的任用要通過法律程序,另外上級主管部門對企業的督查要法制化。還要建立企業內部職工舉報獎勵制度,這樣才能使國企委托——關系處于良性的循環之中,使這個環緊緊地圍住國有資產,使國有資產保值增值。
四.結語
客觀上講,非對稱信息的研究目的在于如何設計一種有效的經濟機制,選擇滿足委托人、人參與約束和激勵相容的約束激勵合同以期最大化自己的期望效用函數,促使資源的帕累托最優。這方面研究理論和現實還有差距,但就約束、激勵的某一方面研究和實踐都取得了重大突破,可二者的相容僅表現為模型。特別是在我國改革開放以來,激勵理論和實踐呈現出日新月異,而約束的理論和實踐則相對滯后,使激勵機制發生扭曲,甚至有人認為監控就是懲罰。必須改變這種傳統的思維定式,實現激勵約束相容,二者不可偏頗。這方面我們有豐富的經驗,又有深刻的教訓。今天,我們正在構筑社會主義市場經濟體制的框架,許多問題有待信息經濟學去參與研究,如保險業、拍賣業、舊貨市場、棘輪效應、國企改革、稅收、財政、制度變遷以至產權等等。信息經濟學是一門新型的經濟學科,它適應信息社會的需要,體現知識經濟的發展,最能實現帕累托最優。