平台经济研究范文

时间:2023-10-23 17:25:17

导语:如何才能写好一篇平台经济研究,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

平台经济研究

篇1

平台经济产生了两个重要颠覆:传统厂商的规模经济被打破,以及厂商的财富密码发生了改变——从流水线变成算法。

从经济学理论研究的角度看,需要关注具有大数据的平台是否带来新型的计划经济,平台算法外部性的正负性,以及平台经济应该保持多大的冗余度。

一、平台经济的诞生

2016—2017年,互联网平台企业成为全球经济中最强大、最具创新精神的关键部分。

在互联网平台上,呈现出数字化信息的快速流动与大规模社会化协作,融合互联网经济与实体经济,平台本身成为经济与社会的新主角。

互联网平台呈现出三个重要特征:

一是平台成长到与市场、企业同等重要的位置。

二是整个社会中的主导公司形态从产品型公司转向平台型公司。

三是技术驱动的互联网平台成为经济、社会与生活中新的资源配置与组织方式。

互联网平台连接人们的线上线下生活,由平台企业演化出平台生态或平台经济已是大势所趋。

互联网平台的发展大致可分为三个阶段:

从电商平台到行业平台再到平台经济。在平台经济发展的早期,直接面向终端消费者的电商平台率先崛起。

随着互联网与产业融合加深,平台的产业领域不再局限于零售业电商平台,而是趋于多元化发展。例如,出现了众包、共享等诸多基于互联网平台的新产业领域。

随着平台进入产业领域越来越丰富,其对产业和产业组织变革的影响力越来越大,平台逐步由一种商业现象发展为一种经济形态。

中国发展平台经济具有非常现实的意义。中国经济增长正处在新旧动能转换时期,又步入了创新资源全球化阶段。“互联网+”改变了传统的产业链组织方式,正在以平台为核心重组产业生态。

例如,双创活动产生了创客和大量制造资源的连接平台,高端创新创业资源的连接,成为区域实现跨越式发展的关键。

平台经济的崛起为中国制造业弯道超车带来了重要机遇。

由上可知,平台经济已经成为一种新的经济现象和政策工具,经济学理论能否给予这些现象自洽的解释,并在政策制定中给予恰当的指引,值得探讨。

二、平台经济的特征

对于平台经济,本文给出的定义就是指依托实体交易场所或虚拟交易空间,吸引产业链上下游相关因素加入,并以促成双方或多方之间进行交易或信息交换为目的的商业模式。

从这一定义中不难发现,平台经济是一种商业模式的革新,而非产品本身的创新。

支撑互联网的技术因素有九个要素,分别为:“技术驱动”:云计算(Cloud)、移动终端(Mobile)、技术表达(APP);关键环节:数字化(Digitalization)、连接(Connection)、精准匹配(Match);“人的需求”:社交化(Social)、赋能(Enabler)、生态(Ecosystem),也可称作互联网平台特性的九宫格。

平台经济最主要的特征就是依赖于用户参与。谷歌将用户的搜索行为转换为具有丰富价值的广告,脸书运用在线社交搜集并出售用户的精准画像,而优步则看准用户的交通需求充分调度私人汽车。

平台能调动用户参与生产,也会对用户产生巨大影响。乐观派们强调,以优步为代表的平台能够释放未被充分使用的个人资产的商业价值,而类似于Youtube的平台则将让每一位用户都能成为具有灵活工作时间并从平台得到收益的创业者。

对劳动者和工作任务提供匹配服务的平台可能使劳动力市场更有效率,同时会出现一个工作岗位和价值创造都极度分散化的社会。

平台经济的第二个特征是信息精确匹配。某种类型的交易,如果有很多潜在买家和卖家,如何撮合两个群体达成交易将至关重要,而平台效率也集中体现为撮合效率。

平台经济之所以有价值,是因为其连接一切的特性及其虚拟空间打破时间限制与物理空间距离,使得企业超越区域小市场,面向全国或全球大市场,从针对存量的“头部”发展到拓展增量的“长尾”,从人工操作处理为主发展到工具的技术替代。

平台是连接上下游、供需端或买卖方的第三方或第四方服务,也是从撮合交易、资源配置、开源创新等过程中,通过降低交易费用、分享价值增值收益的经营实体。

平台经济的第三个特征体现为双边市场、交叉网络外部性。

网络外部性有很多类型,但其中一种特别值得关注,即“双边网络外部性”。

“双边网络外部性”意味着,已加入该平台的买家越多,则卖家加入该平台的潜在收益也越高;同样,已加入该平台的卖家越多,则买家加入该平台的潜在收益也越高。

由此,买家和卖家是否加入该平台,乃是一种“鸡生蛋,蛋生鸡”的正反馈过程。而对平台企业而言,如何达到正反馈,流量是基础,如何持续获取流量是打造平台生态圈的关键。

平台经济的第四个特征就是跨界。

随着资源共享范围越来越广、程度越来越深,产业内部的边界越来越模糊,产业通过平台实现的跨界融合现象也愈加显著。

新经济格局下,产业的界限越来越模糊,打破原有产业边界,产业之间跨界现象显著。

平台型企业通过连接多边群体,整合多方资源,设立规则与机制,满足多边群体的需求,充当连接、整合的角色。传统企业也可利用连接、整合的思维去创造更大的价值。

企业通过减少不必要的中间环节,创造更多的价值连接,提升效率,带来增值。企业还可以通过协同上下游伙伴,甚至同业竞争者,一起设计新格局、新规则,为供应方及需求方带来更大增值。此外,企业可通过跨界整合,创造全新的价值。

总之,平台追求的是在环形的、不断循环的、受反馈驱动的过程中,最大化生态系统的总体价值。

对平台企业而言,难以复制的资源是社区及其成员拥有和贡献的资源,生产者和消费者的数据是平台企业的首要资产。

平台经济的魅力在于凝聚资源,将传统经济链条式的上中下游组织重构成围绕平台的环形链条。平台将原本冗长的产业链弯曲成了环形,企业端用户通过平台直接触及消费者,节省的各个环节都提高了产业效率。

三、平台经济的颠覆

传统工业经济以行业分工为主要特征,行业之间边界清晰,泾渭分明。

传统企业处在单向、线性价值链的一环,只需面向客户交付产品或服务,充当生产者和交付者的角色。

传统企业考虑的核心是如何低成本、高质量、高效率地交付产品,从而实现利润最大化。

传统企业寻求最大化产品或服务的用户生命周期价值,聚焦整个线性过程的末端。生产过程主要依托线下物理空间,开始围绕一个区域小市场,从贸易销售介入生产制造再进入研发创新形成“产供销人财物”一体化。

一旦一个区域小市场成熟了,通过扩大再生产进行滚动式的横向拓展,这中间需要大量的劳动力,而整个过程叫做滚动发展和线性增长。

这个过程就是经济学意义上的规模经济,主要是供给侧的规模经济。

平台经济的出现改变了这个过程。从封闭的以产定销发展到反向资源配置的敏捷供应,最终实现无边界、无距离、自成长的爆发成长。

需求方越来越个性化,而生产方越来越小批量,所以供给侧和需求侧都有反规模效应。供给侧需要弹性生产,需求侧需要用户画像。规模效益主要体现为平台上的大规模信息匹配带来了巨量交易。

以平台经济为核心的经济体与工业时代的经济体大不一样,从厂商的规模经济转移到平台的规模匹配。

在实际操作中,可以明显地看出产品的定价权在转移,大多数厂商只能被动适应平台的要求:降价促销和参与各种购物节。

平台上的大规模信息匹配,还衍生出两个“副产品”。一个是物流仓储,另一个是支付,原因就是这两项业务很容易标准化。物流公司的规模越大效益越好,支付公司也是如此。

从过去生产方的规模经济、需求方的规模经济,演变成平台方控制的支付规模经济和物流仓储规模经济。

规模经济的方式变了,经济活动的重心也跟着发生变化,其中原因就是平台侧的规模经济(包括支付和物流)取代了原来的生产方的规模经济。

传统经济还有两个特征:高摩擦和高耗散。

以服装业为例,如果一个品牌服装的成本是100元,商场的定价大约是12倍,市场的平均倍数为8.9倍。近两年,在互联网的冲击下,大约降到到8倍以下,但终端依然是高定价。在服装行业的供应链中,各环节之间都有交易成本,还有物理空间成本,这就是高摩擦。

所谓高耗散,就是指资源最终的有效利用率。例如,从中东进口石油最后真正由消费者享受的价值(用作动力的石油)可能不足17%,80%左右的资源全部耗散掉了。

因而过去的经济体是高摩擦、高耗散的经济体。这种高摩擦、高耗散经济体的一大特点,就是中间环节多。工业时代把这些环节进行分工及专业化操作,极致就是流水线生产。

工业时代流水线生产方式的出现,使每一个生产岗位都有了标准化和通用性,可以吸纳大量的劳动力,再加上专业分工的门槛“保护”,就业岗位数量相对稳定,持续期限较长。只要提高一个最普通体力劳动者的工作效率,就能提高生产效率,大规模地产生财富,普通的体力劳动者和厂商的利益是一致的。

平台经济就是要减少这种摩擦和耗散,而减少摩擦和耗散恰好也是平台最重要的收入来源。

减少生产和交易过程中的摩擦和耗散,需要各种技术手段的支撑,数据、知识用于决策,关键在于平台上的算法。从这种意义上来看,如何分享节约下来的蛋糕,算法发明人和厂商的利益是一致的。

从流水线到算法,财富的密码明显发生了变化,这个变化的背后,意味着资本方的利益正在从与普通大众结盟转向与小众知识精英结盟转变。

四、平台经济学的研究方向

与工业时代相比,互联网时代,数据、算法成为生产要素、财富生成机制的变革,财富的创造机制也会随之发生改变。平台经济是否能发展为平台经济学?

笔者认为可以鲜明地提出平台经济学,总结这个时代新生力量,对旧的理论进行迭代,有三个重要的研究方向:

(一)新计划经济

平台经济是代码和商业的特殊结合,互联网成为数字经济的基础设施、流通中的数字中介,平台必须“标准化”参与者专门从事的各种活动,包括思想、知识、劳动力和其他闲置资产的使用权。

这显然涉及法律和合同所产生的规制,但也是通过分类纳入和排除、分化的代码来实现。例如,在共享经济中,优步要求对司机进行背景调查,以便与使用该服务的乘客之间建立相互信任。

这些标准化的包含、排除和区分对于稳定参与者的期望尤其重要,也是平台进行计划和组织的基础。

平台可以调动参与建设新数字经济流通的基础设施。数字经济循环是通过平台对元数据进行编码、部署算法处理数据点之间的关系、使用脚本交互协议、配置可视特征和默认值的接口,实现数据、软件和硬件之间的无形链接。

然而,平台不是简单的传播,而是积极引导、制作和编程流通。这种作用似乎看到了“计划经济”的影子,马云甚至认为平台可以产生“新计划经济”。

线下的物理市场是各种各样的、分散的,交易效率并不高。建立在互联网上,特别是移动互联网上的平台有众多交易,成为最有效的市场,所以平台经济是最名副其实的市场经济。

但是,平台积累了大数据资源,通过对此分析,可以预测下一阶段某个物品交易的价格走势,这又是计划经济的典型特征。由此形成“悖论”,值得理论界关注并进行深入研究。

对于一个平台来说,其价格体系是由平台推荐的,或完全由交易双方博弈,不仅仅是一个理论问题,完全是一个实实在在的挑战。

(二)算法经济学

谷歌、今日头条、腾讯社交网络、摩拜单车和阿里巴巴等是网络时代有代表性的平台企业,其共同点是都运用了大规模匹配的算法,这一杀手锏堪比工业时代的流水线。

工业时代称为大规模制造,数字经济时代称为大规模匹配,谁能匹配得最优,谁就获得了财富创造的手段。

谷歌和今日头条实现了人与信息的匹配,腾讯社交网络实现了人与人的匹配,摩拜单车实现了人与设备的匹配,阿里巴巴实现了人与商品的匹配。

匹配算法决定了交易的效率,排位的先与后所产生的经济效益有重大差别。这种平台的匹配算法带来不同经济效益的现象,笔者将其命名为算法经济学。

在平台的匹配算法中,有一种被称为“竞价排名”,通俗地说,谁给的钱多就把谁排在前面。竞价排名算法给平台带来最大的收入,但是,也会有产生“魏泽西”事件的风险。

因此,算法经济学就是要测量平台算法的正负外部性。从监管的角度看,这才是要抓的重点。需要监管平台算法对整个社会来说,其效应是正是负。

平台匹配算法的效率越高,经济运行越有利,减少耗散、摩擦越多,平台创造的财富越多,但其外部性不能为负。

(三)冗余经济学

过去的经济学是一个“浪费型”经济学。

一个商品,经过物流转十圈,所谓“豆腐卖成肉价钱”,只要参与的每个人都能分到钱,就能计入GDP的总量,但中间环节未必都是有效率的。而平台经济减少摩擦、减少耗散,就意味着这个经济体系更有效率。

生产者和消费者通过平台直接对接,在现实生活中,一级批发、二级批发,甚至实体店都没有了。中间环节的消失意味着就业岗位的消失,平台经济也是减少就业的经济学。

未来十年左右,人工智能技术将广泛应用。人工智能可能是人类历史上第一个遇到的减少就业的技术。平台经济加上人工智能,将使一个国家的失业问题雪上加霜,必须未雨绸缪。

对此,笔者设想解决的办法是:在平台各个环节,采用只降低耗散,不降低摩擦的方案,在平台运营中,保持一定水平的“冗余度”。

也就是说,只提升资源的利用率,在工作效率和就业岗位寻求一个平衡,可以称之为“冗余经济学”。

篇2

[关键词]生态经济学;产业集群;综合绩效;评价体系

当前,我国产业集群发展迅猛,特别是在东部沿海地区的长江三角洲、珠江三角洲以及渤海湾地区,集群已经成为东部经济增长和竞争优势的重要来源。随着产业集群的日益兴起和广泛实践,集群带来的负外部性也日益突出。浙江永康五金、绍兴轻纺、海宁皮革等产业集群发展“块状经济”带来的环境问题,山东省的造纸业集群在促进造纸工业规模化、现代化过程中出现资源紧缺和同类污染加倍问题,环太湖流域化工企业聚集引起的水污染问题,都是典型的集群污染。这种集群内资源的集中消耗和污染物的集中排放,往往是集群所在地难以承受的,更是制约产业集群可持续发展的瓶颈。出现这些环境问题的深层次原因是地区发展目标的不科学,管理体制的不健全。因此,引入生态经济学理论,构建产业集群绩效的科学评价方法与体系,引导集群的经济行为与生态环境保持和谐是促进产业集群可持续发展的必然选择。

一、生态经济学理念

1.生态经济学的内涵。传统经济学将经济系统假定为一个孤立、封闭的系统,与周围的环境没有物资与能量的交换。因而,经济系统的理想目标是追求经济效益的最大化。传统经济增长模式是物资财富的线性增加过程,该模式的特点是“资源——产品——废弃物”的单向物资流动,从自然生态系统中提取物资与能量,还给自然生态系统污染和废物,通过把资源持续不断地变成垃圾来实现经济的数量型增长。这种经济扩张模式在经济系统相对于生态系统较小时,即世界是一个“空的世界”时尚能实现。然而,随着人类生产能力的扩张。经济系统快速膨胀,世界逐渐从“空的世界”变成“满的世界”,环境与资源日益稀缺,支撑人类经济社会的生态系统承载能力极度脆弱,传统经济学的理论缺陷随之显现。长此以往,传统的经济增长模式必然是“无本之木,无源之水”。正是在这一历史背景下,为促使社会经济在生态平衡的基础上实现持续稳定增长,20世纪60年代,生态经济学正式创建。

生态经济学是一门跨经济学和生态学的新兴边缘学科,是关于人类经济活动系统与自然生态系统相互关系的科学,以生态经济系统的矛盾运动及其规律作为自己的研究对象。生态系统与经济系统之间的联系不是简单地相加,而是通过中间环节——由各种技术手段组成的技术系统,二者不断地进行着能量、物质、信息和价值的流动和转化运动。因此,概括地讲,生态经济学是研究生态系统、技术系统和经济系统所构成的复合系统的结构、功能、行为及其规律性的学科。

2.生态经济系统。所谓生态经济系统是生态系统和经济系统通过中介技术相互耦合而成的复合大系统。生态子系统和经济子系统在各自独立存在,发挥彼此功能的同时,又相互依存,相互制约,相互耦合。经济系统生产和生活所需的低熵物质和能量依赖于自然生态环境的供给,同时剩余的高熵物质和能量又还给自然界,在自然循环中通过各种物理、化学和生物过程影响着自然生态环境的变化,二者不断地进行着物质、能量和信息的交流与转化。

鉴于经济系统和生态系统的相互关系,要实现社会经济系统的持续稳定增长,就必须统筹处理整体利益和局部利益、长远利益和眼前利益的关系,将以经济增长为核心的发展观转变为以人与自然协调、和谐发展为核心的发展观,在追求经济发展、社会进步、资源节约和环境保护的动态平衡中达到经济效益、社会效益、生态效益的最大化。下表系统总结了传统经济学与生态经济学的差异:

二、产业集群综合绩效评价指标体系的构建

1.产业集群的绩效研究分析。产业集群实际上就是一种网络组织,是区域内互相关联的企业和机构所组成的集合体,是以企业之间、企业与环境之间的依存互动为基础的有机系统。

放眼全球,产业集群的发展已经成为全球化和知识经济背景下的世界性经济现象,世界上产业集群的成功发展创造的巨大经济和社会效益为世人瞩目。目前,探讨产业集群的绩效也主要是从两个角度来考察:一是从企业和产业角度分析产业集群的影响。马歇尔就从集群所带来的外部经济进行分析;韦伯从集聚因素带来的经济性——“一般经济开支成本”的降低来研究;迈克尔·波特则从组织变革、价值链、经济效率和柔性方面分析了产业集群所具有的竞争优势。二是分析产业集群对于所在区域发展的影响。集群的社会区域发展影响主要体现在两个方面:(1)有利于形成地区核心竞争力。产业集群所具有的竞争优势有利于形成地区产业优势,从而进一步形成区域的核心竞争力。(2)对经济贡献具有乘数效应。产业集群具有的竞争优势能够吸引更多企业加入,为区域带来更多的资金、技术、人才,促进集群的良性发展,不仅可以把某些产业做大,而且这些产业的兴旺带动其上游产业的发展,又促进其下游销售、运输业的发达。同时,从横向上带动相关产业以及文化、教育、金融、信息、服务等行业的发展,由此使地区经济成倍增长。所以,一个地区可以通过对产业集群的培育实现地区经济的腾飞。

综上所述,现有文献对产业集群的绩效研究多局限在传统经济学范畴之内,以集群经济绩效为研究考察对象。可是,一方面产业集群极大地推动了区域经济的发展,另一方面我们也应该看到集群迅猛发展所带来的资源短缺、环境恶化等问题,这些严重地影响着区域经济的可持续发展。例如,有着“中国皮都”之称的温州平阳水头镇是全国最大的成品皮出口供应基地、亚洲最大的猪皮革生产基地,2002年,近1200家制革企业的年产值达40多亿元,但是水头制革污染在2003年被国家列为“全国十大重点污染源”之一。宁波市象山县爵溪街号称“中国针织名城”,在2平方公里多的区域上拥有针织企业430余家,2003年全街道的工业总产值为65亿元,可是由于针织企业高度集聚,缺水、缺电问题十分严重。因此,在集群系统中,要实现产业集群的可持续发展,必须充分认识资源环境的稀缺性,保持经济增长与生态环境的协调与平衡,建立多角度的指标体系综合评价集群发展对区域经济、社会和环境的影响。本文在前人研究的基础上对产业集群综合绩效测评的指标体系进行了研究,构建出产业集群绩效科学的评价方法与体系,从而为测度和比较不同产业集群对地方区域的影响提供科学的分析方法和理论依据。

2.集群综合绩效评价指标的设计原则。本文认为集群综合绩效评价指标体系的设计应遵循科学性、完备性和实用性原则。

(1)科学性原则。本研究所确定的指标要使评价目标和评价指标有机联系起来,组成一个层次分明的整体。同时,要求指标涵义明确,界定清晰,能够量化,计算方法规范,评价结果具有科学性。

(2)完备性原则。产业集群的综合绩效具有丰富的内涵并受到多方面因素的影响。因此,评价指标体系应具备足够的涵盖面,能够概括地反映集群综合绩效的基本内涵和各方面的影响因素。

(3)实用性原则。指标设计不仅应具有理论研究价值,而且应具有实践应用价值。实用性原则包括以下含义:指标不宜过多,力求以最少的指标来反映产业集群的综合绩效,同时尽可能地减少各指标之间的相关程度,避免重复和交叉,保证指标之间的相互独立;指标的设计应有利于资料的获取,指标内容应简单明了,容易理解,而且在目前的技术水平下能够予以计算研究和分析,具有可操作性。

3.集群综合绩效评价指标的开发。基于以上分析,遵循科学性、完备性和实用性等原则,本文从产业集群中环境、经济和社会等各要素共生共荣、协调统一的视角,构建集群综合绩效的评价指标体系:

第一层为目标层,即产业集群综合绩效评价。如上所述,将产业集群看作是生态经济大系统中的一个开放子系统,认为产业集群的绩效应该涵盖经济效益、社会效益和生态效益三方面,此谓之综合绩效。第二层为准则层,包括集群经济效益、集群社会效益和集群生态效益三个方面。第三层为指标层,为准则层的进一步深化,由8个具体指标构成,各指标层次递阶结构如图所示,各指标具体内容如下:

(1)经济效益。经济效益,即以尽量少的劳动耗费取得尽量多的经营成果,以实现利润最大化。经济效益可以从集群生产规模、生产效率和资金利润率三个方面进行测量。

①集群总产值。它是反映集群生产规模的指标,指标数值越高,说明生产规模越大。计算方法是:

集群总产值=一定时期集群内企业产品产量×产品销售单价

②全员劳动生产率。它是反映生产效率的指标,指标数值越大,说明劳动效率越高。计算方法是:

全员劳动生产率=[一定时期的总产值(或总产量)/同时期生产工人的平均人数]×100%

③单位资金利润率。它是反映生产经营效果的指标。指标数值越高,说明经营效果越好。计算方法是:

单位资金利润率=(一定时期利润总额/同一时期资金平均投入)×100%

(2)社会效益。社会效益是集群发展对社会科技、政治、文化等方面所作出的贡献。社会效益可以从安全生产、员工受教育程度、企业创新能力三个方面进行衡量。

①安全生产率。保障员工的生命安全是企业应承担的基本社会责任。指标计算方法是:

安全生产率=(一定时期安全生产天数/同时期总生产天数)×100%

②高等教育水平人员比率。能够综合反映集群内员工接受教育的状况,关系到社会、经济长期、健康、稳定的发展。计算方法是:

高等教育水平人员比率=(一定时期受过高等教育员工的人数/同时期全部员工的平均人数)×100%

③新产品率。能够体现集群生产新产品、开创新市场的能力,指标数值越大,说明创新能力越强,因而对社会的科技进步贡献越大。计算方法是:

新产品率=(一定时期的新产品数量/同时期销售的商品总数)×100%

(3)生态效益。生态效益是从生态平衡的角度来衡量绩效,它关系到人类生存发展的根本利益和长远利益,在人们的生产、生活中,如果生态效益受到损害,人类整体的、长远的经济也难以得到保障。生态效益可以从能源的节约和环境污染治理二个方面进行测度。

①单位产值能耗。能源是国民经济的基础,对经济持续健康快速发展和人民生活水平提高起着十分重要的促进和保障作用。能源短缺已经成为全国突出性的问题,制约着经济发展。因此,应将单位产值能耗作为生态效益的主要指标。单位产值能耗越低,说明资源和能源的消耗量越少,生态效益越好。计算方法是:

单位产值能耗=(一定时期总投入能量)/(同时期总产值)

②污染物排放达标率。如果将大量未达标的污水、废气和固体废弃物直接排放到环境中,会对环境造成损害,这种做法无论从经济、社会还是从环境方面将是不可持续的。因此,污染物排放达标率应该是生态效益中的重要内容,指标数值越高,就说明环境治理的效果越好。具体计算方法是:

污染物排放达标率=[某地区企业排放污染物达到国家(地方)标准的项目数(个)/同一地区考核的全部项目数(个)]×100%

参考文献:

[1]顾强.提高产业集群生态效率促进循环经济发展[J].中国经贸导刊,2006,(10).

[2]HermanEDaly.BeyondGrowth:TheEconomicsofSustainableDevelopment[M].BostonBeaconPress,1997.

[3]周立华.生态经济与生态经济学[J].自然杂志,2004,(4).

[4]李煜华,胡运权.产业集群规模与集群效应的关联性分析[J].科学学与科学技术管理,2006,(6).

篇3

[关键词]水利工程;生态环境;影响评价;指标体系

中图分类号:TV826 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0316-01

前言:作为国民经济发展的重要基础,水利工程建设近年来取得突破性的成就,无论在建设速度或技术应用水平等方面都位列世界前茅。但由于该工程本身体现出施工时间长、投入成本高等特征,而且涉及内容较广,若完全从经济角度出发对其影响分析,将难以使工程获取实际的环境效益与社会效益。因此如何做好工程对生态环境影响的评价分析是现行水利工程建设中需考虑的主要问题。

一、生态环境评价的相关概述

关于影响生态环境的评价,根据以往学者研究主要将其界定在以生态系统为对象,通过对外力作用下生态系统表现出的动态变化如经济发展、生态环境、人类健康等受人类生产生活活动的作用进行分析,以此得出区域环境可承受的生态负荷。通过对生态影响的评价分析以制定相应的预防生态破坏以及提高资源利用率等相关策略,以保证经济效益获取的同时生态环境效益也因此得以提高。从生态影响评估的理论基础看,其主要生态学、经济学、可持续发展理论以及系统控制等。其中生态学理论主要作为现行解决生态失衡、环境恶化、人口问题、资源浪费等理论指导;经济学理论集中在可再生与不可再生资源利用中需考虑的相应标准;可持续发展理论则体现在经济、环境、人口以及资源等方面的协调发展;而系统控制论要求将区域各方面发展作为统一整体,确保整体中个基本要素都可得到有效控制[1]。

二、评价体系构建的注意事项

(一) 评价内容与评价特征的明确

水利工程建设本身与社会经济发展以及生态环境密切相关,如因水库蓄水出出现的灾害,很可能造成人员伤亡或财产损失,其实质作为经济与社会问题的同时也体现出生态环境问题。评价体系构建中首先需对评价内容进行分析,主要包括水利项目对生态环境与社会环境两方面的影响。其中在生态环境方面,影响内容主要体现在如自然景观破坏、物种资源变化以及气候变化等方面,而社会环境方面集中表现为产业布局、增值情况等受水利项目的影响。另外在评价特征方面,由于水利项目自身具有涉及范围广以及建设工期长等特征,其可能产生的环境影响也包含许多方面,因此在评价中也体现出不同的特征,如宏观性特征,主要指尽管工程建设中并非任何项目都会对生态环境产生影响,但评价影响过程中确需将所有影响内容考虑其中,保证评价分析更具全面性;不确定性特征,因水利工程建设多采取梯级或逐层建设的方式,初期规划时期往往可确定的内容主要为项目规模与性质,而其中可能产生的污染物数量或污染源种类无法预知,使评价体现出不确定性特征;评价方式多样化特征,由于评价水利项目对生态影响的同时还需将经济、社会等内容进行综合考虑,很难通过定量化形式对评价指标进行明确,所以评价过程中应用定量分析得到同时还应采取定性分析的方式。

(二) 明确评价的主要任务与作用

关于评价体系的构建,其任务主要表现在四方面问题,即:第一,生态系统整体性的维护。如物种多样性的维护、生物构成是否协调以及环境条件能够满足人类生产生活与生物生存需求。第二,对生物多样性的保护。以现行大多面临灭绝消亡的物种为例,要求进行引种或保护区构建以使物种多样化得以维持,同时应注意减少对自然保护区的破坏。第三,注重特殊性对象的保护。其殊性对象主要体现在生境、脆弱他带、敏感生态目标以及生态安全区等方面,需采取相应保护措施。第四,对生态环境问题的解决。水利项目建设中多会产生如水土流失或自然灾害等问题,要求采取相应的预防以及应对策略。综合来看,评价体系的构建是工程合理布局、发展目标实现以及满足可持续发展要求的重要内容,需结合水利项目实际特征对环境影响进行分析[2]。

三、评价体系的具体构建思路

(一) 指标构建的步骤

指标构建本身作为一项复杂的工作,除要求做好拟定工作外,还应注重进行评议筛选以得出相应的结论。具体构步骤主要体现在:首先分析主体生态系统。其中主体生态系统主要为可将区域生态环境充分体现的系统,通过分析可得出当前环境的现状以及发展趋势。其次,分解目标。根据以往学者研究总结目标分解中需引入模糊层次的方式,使系统各项因素得以分析,在此基础上对项目总目标进行确定,有利于评价体系的进一步完善。再次,确定主导因素。评价环节的重点在于确定生态系统主导因子,可通过对因子影响力以及不同因子间存在的关系完成确定过程,目前许多研究人员评价水利项目影响过程中也逐步引入SPSS软件以使选取的因子符合评价体系构建需求。最后,进行指标体系的确立。体系构建在拟定工作结束后,要求结合专家意见对指标体系内容进行完善与筛选,使体系更具科学性。

(二) 评价模型的构建与应用

在完成指标体系构建的基础上为有效分析水利项目的影响,还需做好相应权重确定与数据整理等工作,并引入模糊综合评价的方式。以我国某地区水电工程为例,其在库容方面保持271亿m?,年平均径流量在510亿m?作用,建设的目的主要为使通航条件得以改善且减轻洪灾的发生。该工程本身涉及面积较大,建设中对周边环境可能造成很大影响,因此需要建设前期做好环境影响评价工作。通过评价模型的应用,考虑的主要为水文泥沙子系统相关指标权重,并计算隶属度向量包括环境底质与水质、生物、景观、气候以及人类健康等影响期望值。最后引入模糊评价方式对隶属度进行分析,得出该工程可能产生的生态影响为一般影响,相关人员可结合评价结果采用相应措施进行生态环境的治理[3]。

结论:生态影响评价是减少水利项目建设破坏环境的重要途径。实际评价过程中要求正视生态环境评价的基本内涵,并构建相应的评价指标体系,通过文中实证分析可判断该指标体系能够准确评价工程对环境的影响,结合影响程度采取相应的治理措施,促进水利项目经济效益与生态效益的共同提高。

参考文献

[1] 贾硕.水利水电工程生态环境影响评价指标体系与评价方法的研究[D].河北农业大学,2011.

篇4

【关键词】 矿井自动化 网络实时数据库 设计

中华人民共和国第十五年计划纲要提出的目标与任务,是完成中国的经济结构和产业结构的调整和升级。利用高新科技和网络技术来改造和提升传统产业,使我国的传统产业更加强大。本文的重点推广内容就是全矿井信息化网络系统。

1 全矿井综合自动化平台的提出

综合自动化就是通过我国的高新技术一计算机网络技术、通信技术、自动化技术等,通过数字化、自动化等来管理和生产.并且通过企业管理信息系统等技术进行集成设计,用来完成企业的生产、经营和管理的高度自动化,并提高企业的安全性和高效运行的最新技术,使用了该技术的企业,必将提高生产效率。目前在煤炭这一行业中所实行的高效现代化矿井的建设,是要求我国的矿井由机械化向自动化、智能化不断转变。为了提升我国煤矿的经济效率,建立一个自动化平台是非常有意义的。

2 系统结构

全矿井自动化平台是利用各种高端技术。将矿井下现场的信息和地面现场的信息利用光传输系统和局域网传输至数据中心,并由调控人员远程监控;并进行数据处理,最终使各类信息可以在网络终端分类实时显示,在有故障和事故发生前,可以提前报警和预警,并且可以提供预警方案,方便上级的指挥和调度。整个系统监控是由地面和井下两种监控系统组合而成。从硬件设备来看,整个过程监控的硬件有PLC、监控主机等;从软件这一个角度来看,整个过程的监控有各种各样的监控软件以及利用光传输系统的组态软件等。数据中心还有两个主要的作用,首先是通过OPC的客户端访问各种子系统,通过各种子系统收集到的信息,进行管理,并且保证数据的安全。矿井自动化平台是通过采矿和运筹学理论把各类信息在调度中心的监视屏分类实时显示。并实现相互间的数据交换和利用。

3 全矿井综合自动化平台的目标

通过多种自动化技术与现代化信息,建立一个系统的矿井监测控制和管理,并且通过大型网络的分布式和开放式控制系统.用来改变传统煤矿运行的生产形式。组成一个全矿井生产环节的控制自动化、业务运转网络化和生产综合调度指挥。对煤矿运营状况和安全达到远程在线控制。达到设备和生产线的监控.让生产经营管理的信息管理,生产过程和产品技术参数的检测一体化。实现三方之间无延迟的信息交换。全方面提高生产经营的效率。

4 全矿井自动化平台

(1)全矿井自动化平台在网络方面的位置与综合自动化平台在整个信息化矿井的三层结构中,处在一个中间控制层的位置,利用该系统可以完成各种子系统之间的联系。它是控制层和信息层之间的衔接口,是该层中最关键的一个环节。综合的利用自动化平台对各个系统的各方面信息进行必要的的联合,可以完成对各种工作人员与用户的监视和控制等请求,同时还可以向相关人员提供各种各样图样、表格等各种方式和服务的历史数据。

(2)矿井的自动化改造与全方面的内容。通过对矿井的网络平台构建和网络集成,可以将整个矿井的上、下进行全方面的生产和调度,并可实现与环境等相关管理部门的联网。网络之间既可以完成独立的运行,也可以让它们同步运行。除此之外还可以通过网关、服务器及相关的系统软件,将不同网络协议,不同速率的控制网、设备网和信息网进行网络连接,构成企业管、监、控一体化的完美平台。

(3)在生产过程控制中采用生产实时数据库提高数据采集的准确性和及时性。该应用可以使各个生产部门快速的了解到各个班次的生产产量和质量,并可以了解到日销售量和矿井仓储。通风、安监等系统和施工现场工作可通过网络进行控制,并可以提高可靠性和安全等级,发挥系统的前瞻作用。生产控制的监测与诊断,更会大大提高事故判断的准确性、及时性,从而提高设备维护效率。

枣矿集团高庄煤矿技术能力研究案例分析。根据前面的理论,该企业首先进入创造性模仿阶段,根据本地的特性,对产品进行改进和整调,并结合该系统对产品进行重新设计,以提高其适应新市场需要的能力。然后是自主创新能力阶段,在这一阶段通过建立新的技术平台,形成自己所特有的标准。该企业经过创造性模仿能力的发展,并通过对自动化平台技术的改造,成功完成税后利益达到11157.18万元的目标。

(4)生产环节的控制环节。该环节包括对生产一线工作面,井下集中运输胶带,井下供、配电系统、排水通风系统、提升系统、洗煤厂的一体化控制和综合采矿井环境安全状态进行全方面的监控。1)矿井的安全监控系统可以提供CO的浓度、通风情况和井下瓦斯浓度等各种井下环境的数据。2)利用工作面的生产监控系统将设备接口把采煤机与液压支架的工作数据完整传给主机,并且可以将PROM80系统的监控数据和资料传送给主机,用来完成在调控室进行实时监控采煤机的运输系统的现场情况。3)人员监测子系统人员考勤系统对每天入井人员的姓名、入井时间进行详细的统计,并且可以自动的以表格的形式上传给工资部门,减少管理中的环节,以优化流程。4)排水系统可以采用目前市场上广泛应用的自动化技术,以实现对井下水仓和水位的自动监测,优化排水的各个时段,节约企业的用电量。5)主井和副井的提升监测子系统是通过对计算机的改造,来完成对绞车的状况进行诊断和监控,并将系统数据由主机上传至调度室,提高矿井的安全性和稳定性,最终实现绞车运行参数的提升。6)选煤厂全面并一体化的监控子系统,可以完成选煤厂生产系统的全面控制和检测,包括原煤装、运、储自控系统主洗车间工艺流程,以及对密度的闭环控制。目前大部分选煤厂已经实现全矿井主系统、工业电视以及全矿井管理系统。7)胶带运输系统的监控子系统可以将各条运输胶带纳入集中控制,实现对胶带机的井上控制室集中开车和停车,不用再设定现场指定岗位,从而实现胶带管理的一体化。

参考文献:

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关键词:共享养老;时间银行;养老服务;精细化

我国人口老龄化越来越严重,60岁及以上老年人口2018年年底已达到约2.49亿人,“未富先老”和家庭逐渐趋于小型化的现象,注定了我国养老问题无法单纯依靠传统的养老模式。然而,养老服务存在体系滞后、社会参与不充分、人才队伍短缺、管理方式不完善、服务供给与需求矛盾等问题。“时间银行”是以志愿信息系统为依据,尝试推进志愿者与专业服务人员结合的精细化管理模式,在本质上是一种整合闲置资源满足真实需求的共享经济形式,对提高养老服务综合质量,促进社会和谐共荣具有积极作用。时代催生“时间银行”共享养老平台,能合理配置整合资源,精细化解决我国养老的社会难题,促进智慧养老。

一、共享养老内涵及问题

(一)偏离传统观念

共享养老模式是基于互联网,嫁接养老服务的一种互助养老模式,但我国养老观念以“居家养老”为主,且老年人接受新事物较慢,影响着共享养老模式的推广。

(二)信用体系亟待完善

信用是共享经济的基础,信用担保是共享经济的安全准绳。共享经济与养老产业相结合的养老模式,更有必要建立线上线下一体化的安全信用体系。

(三)缺乏实践经验

共享养老模式是充分借鉴其他行业共享经济模式的结果,目前仍处于理念阶段,没有相应的制度保障,没有形成较大的社会覆盖面和影响力,缺乏实践经验。

二、基于“时间银行”的共享养老优势

(一)思想优势

我国家庭结构、人口结构持续调整,责任主体已从子女转变为社会,“payasyougo”的现付制养老保险体系账户难以平衡。“时间银行”宣传力度、重视程度逐渐增加,为思想转变提供契机。

(二)信用优势

“时间银行”可结合“互联网”等新兴技术,构建公开、透明的信息平台,制定统一规则,完善信用体系,便捷化通存通取时间币,跨区域实现兑换等服务机制,利于形成公平、公正、共享、诚信的社会行为。

(三)试点优势

“时间银行”养老模式是城企联动的一种普惠养老,由政策引导、靠市场供给,其在我国已发展二十余年。借鉴“时间银行”的实践经验,构建“互联网+养老服务”的共享养老模式,便于优化配置资源。

三、共享经济下的“时间银行”优势

(一)普及程度

以社区为试点的“时间银行”,存在志愿者数量匮乏、法律制度保障不完善、时间币的通存通兑便利性低等问题,使得参与人积极性不高,数量较少,推广的程度和深度相对较浅。人人参与人人收益的共享经济模式逐渐成熟,利于提高普及度。

(二)服务内容

“时间银行”以时间为存储单位,但服务的劳动和时间价值,未形成统一的衡量标准,导致服务项目多是简单的家务劳动,并不能解决所有的老人需求问题。共享经济即需求经济,能盘活社会闲置资源,高效精准促成供需对接。

(三)信息共享

信息平台是“时间银行”的核心,目前“时间银行”的信息化程度低,数据难收集、追踪、管理,有效信息难及时响应、交流与共享,这些都制约着其平稳运行。共享经济有大数据的典型特征,能打破传统经济下的“囚徒困境”,更好节约资本。

四、共享经济下的“时间银行”共享养老平台设计准则

(一)丰富业务类型

目前,我国养老机构存在供需错位、服务不够精细和认可满意度低等问题,借力政策、科技等外部力量,根据老年人不同的需求,把业余和专业的产品与服务集成起来,与他人共享,建立“互联网+”的智慧社会养老服务模式。如图1所示,以“时间银行”为核心,邀请各地社区、企业、NGO及志愿者多方参与,全方位洞察用户所需,使服务模块化、定制化。基础服务交给志愿者、NGO等互助,专业服务交给专业人员进行收费。

(二)赋予平台服务新功能

“时间银行”平台的通存通兑是影响我国时间银行发展的主要因素之一,为有效避免“劣币驱逐良币”的现象,引入保值、非竞争性、非排他性的时间币作为平台唯一的流通工具。借鉴计量经济学模型衡量服务价值,充分考虑服务的时间长短、强度和技术含量,设计计量标准,构建汇率制度,保证可在多年后兑换同质同价的服务。可购买专业化服务的同时,保留志愿者、NGO服务,实现自己的人生价值。使老人等弱势群体“交换时间”、“存储时间”、养儿防老的理念可改变为“时间养老”。采用双层投放体系,将时间币投放给各银行,再由银行向公众兑换时间币,减少挤兑现象的产生。

(三)完善信用体系

信用是福利社会的新型货币,共享经济是在虚拟网络环境中产生和发展的,交易双方间的信任值是促成交易的重要因素。应用区块链技术,分布式共享数据库,对用户进行诚信编码,提高信息管理能力,节点相互检验诚信度,搭建可信的环境。连接志愿者服务系统,随时随地追踪记录信息,有效的管理整体信息。实名认证把控门槛,同时进行审核制,避免犯罪分子有机可乘,提高信息、服务等甄别能力。由社区介入,设立各社区管理体系,提高整体可信度。增设客服服务中心,审核用户信息、供应方信息、需求信息等,若存在安全问题,立即屏蔽并向相关部门反映。

(四)数据信息互通互联

平台中,每个人既是需求者又是供给者,既是制定者又是执行者。模仿共享经济模式,以信息为核心,借用多种技术,依托数据和网络,实现资源价值最大化利用的目标。以人为个体单位,建立以社区为单位的基础信息档案。线上汇聚数据信息,线下寻找地方组织辅导培训,提升志愿者、NGO服务等级。佩戴一键呼叫等设备,互通互联信息数据。梳理、分析、融合偏好类型,平衡供需。建立反馈机制,确保服务能高质量完成,营造一个平等的环境。应用数据信息,整合社会资源,不断集成老年群体的产品及服务需求,使服务业务全方位覆盖老龄人的每个生活环节中。

(五)贯彻管理新思想

“时间银行”共享养老平台,应有系统性和整体性的思维,创新管理方式,协同推进完善项目运营,提升组织效率和自身核心竞争力。借鉴温室管理模式,建构“规则设定(坚守法治框架,制定清晰明确、标准规范的平台规则)———程序设定(强制将“不合规”的用户或卖家完全排除在外)———管理设定(引导、规范和奖惩)”三大层次和“规则体系(混合型细化治理)———交易体系(全方位、透明、公开,可置信承诺和双向评价)———社会体系(建立商盟制度,打通社交网络)”三大体系,管理内容如图2所示。“时间银行”共享养老平台以科技为核心,充分利用信息技术,构建信息网络,实现技术普惠,提高运营效率,最大化整合资源,为用户提供从简单到复杂,从业余到专业的一揽子服务,全方位解决供需问题。通过线上平台,拓展老年人的视野,线下进行辅助,积极调动各参与方,推动精准对接,更好的智慧养老。注入企业、NGO这些新鲜血液,激活公益+OMO的盈利模式,以时间币为兑换工具,产生养老金融的新业态。将平台的创新模式投入试点范围的社区进行运行测试,了解掌握其存在的缺陷,通过分析弥补缺陷,进而在更大范围内推广升级后较为成熟的精细化共享养老平台模式。

五、结语

老龄化现状难以避免,架构“时间银行”共享养老平台,为智慧养老服务模式的发展奠定基础,系统化实现管理。倡议、引导志愿者,将等值的“时间”作为服务的报酬,激发青年群体社会担当,保证服务队伍专业化与业余化的结合,推动为老服务的普及。积极鼓励健康老人、低龄老人为高龄老人服务,整合共享理念和资源可持续发展理念,以人为资源,改善服务供需失衡现象,更好地满足广大老年人的多元化、多层次的养老服务需求,结合国家试点项目和政策扶植,重建信任,消除冷漠和隔阂,增强凝聚力、用户安全感、信用度和普及度,保障和改善民生,对于实现全面建成小康社会的目标具有重要的战略意义。共享的“互联网+时间银行”智慧养老将在一定程度上缓解不断扩大的养老压力,形成跨地域全方位电子信息化建设体系,消除地域限制。

参考文献:

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Abstract: The construction of Zhong Yuan Economic Zone is a new engine to the Rise of Central China, and the development of financial market is an important support of economic development, so in this paper multivariate statistical factor analysis is used to evaluate comprehensively these cities' financial ecological environment in Zhong Yuan Economic Zone. According to the results of the empirical analysis put forward scientific and reasonable evaluation results and optimization suggestions.

关键词: 中原经济区;金融生态;因子分析

Key words: Zhong Yuan Economic Zone;financial ecology;factor analysis

中图分类号:F83 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0180—03

0 引言

作为现代经济的核心,完善的金融体系和良好的金融生态环境有助于营造适合金融发展的外部环境,降低金融风险并有力地推进社会经济全面健康可持续发展。中原经济区以其特有的资源条件和交通优势奠定了它承东启西、连南贯北的战略地位,建立一个良好的金融生态环境在其可持续发展中具有举足轻重的作用。

1 中原经济区金融生态环境综合评价模型

1.1 中原经济区概述 中原经济区由晋、冀、鲁、豫四省接壤区域的二十九个城市构成,地处我国中部的核心,特有的资源条件和交通优势奠定了其承东启西、连南贯北的战略地位,更是中原崛起、河南振兴的载体与平台,具有以下几个特点:

①中原经济区具有独特的区位优势。中原经济区是我国东、西、南、北经济对流的中转站和交汇点,是全国重要的能源和原材料基地之一;其次它丰富的物产和劳动力资源以及巨大的购买力市场,对东部沿海的发展起着重要的支撑作用;最后它处于我国由东向西的技术梯度和由西向东的资源梯度交汇区,对我国东西部发展起着重要的协调作用。②中原经济区存在丰富的资源。西有煤田、东有油田、西北有铁矿的矿产分布格局,为区域经济发展奠定了坚实的基础;并且黄河、漳河、汾河横穿整个区域,同时南水北调中线工程纵贯全境,水资源条件相对较好,为工农业发展和人民群众生活提供了保障和便利。③中原经济区拥有较雄厚的产业基础。依托丰富的资源和劳动力资源,中原经济区已经形成了具有综合发展、相对均衡、较成熟的工业体系。

1.2 金融生态环境综合评价思路 金融生态的概念从生态学的视角阐释了金融体系的运行及其同社会环境之间的相互依存、彼此影响的动态关系,涉及到政治、经济、法治等各个方面,金融生态环境的变化和经济发展之间相互影响、密不可分。

因此,对金融生态环境综合评价中的指标选择要满足全面性、代表性、科学性的原则。本文以政府对经济的主导作用、经济运行质量、金融发展的状况和基础制度的建设情况为四个大类,在其中寻找有代表性的12个小指标来全面衡量金融生态环境。

1.3 综合评价模型 金融生态环境评价具有属性多样、结构复杂的特性,需要建立多指标、多层次的评价系统。本文采用因子分析法将数个指标综合起来,构建一个多因素的综合模型用以评价金融生态环境的优劣。假设每个城市有m个评价指标,即X1,X2,…,Xm,公共因子为F1,F2,…,Fn(n

F■=a■X■+a■X■+…+a■X■F■=a■X■+a■X■+…+a■X■ ┆F■=a■X■+a■X■+…+a■X■

该模型假设的条件:①a■■+a■■+…+a■■=1(k=1,2,…n),其中akj(j=1,2,…,m)表示第k个单位指标的权数;②Fk和Fj互不相关,其中k≠j且k,j=1,2,…,n;③F1是X1,X2,…,Xm的线性组合中的方差最大项,其余因子方差值递减;④X1,X2,…,Xm的协方差矩阵的特征值λk就是综合因子Fk的方差。

2 实证分析

2.1 建立分析指标体系 依照前述分析,选择如下12个指标构建中原经济区金融生态环境评价指标体系,如表1所示。首先要将中原经济区内29个城市的12个评价指标的所有原始数据进行标准化,接着进一步使用SPSS统计软件,计算标准化数据的相关矩阵R,可分析其相关性。

2.2 主成分分析法 使用SPSS统计软件计算主成分,得到特征值、贡献率、累计贡献率如表2所示。按照累计贡献率≥85%的一般原则,我们选取符合条件的前五个因子F1,F2,F3,F4,F5来代替全部12个因子,其累积贡献率达到了85.095,如表2所示。

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关键词 ARM平台;无线;预警

中图分类号TP332 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)30-0225-02

0 引言

电子设备走向智能化、无线化的发展趋势已是不争的事实。物联网代表了未来社会治安及重大工程安全监测的方向,在军事、民用等多方面具有广发应用前景,更是关系到公共安全、经济发展与社会稳定的重大科技,是国家重点发展的科技项目[1]。随着各种无线传感网络建设的不断投入,数据量日趋庞大,无线传感网络数据收发和分析能力亟待提高,要求越来越及时捕捉监测数据分析并对危险源进行及时预警。因此,能够便于无线接收数据并且24小时随时提供实时分析预警分析设备收到广泛关注[2]。

本文提出并设计实现了一种高集成度、低成本、高可靠性、能够便于野外工作携带并且24小时随时提供分析预警的掌上办公设备。该终端采用目前成熟的的嵌入式系统解决方案,以高性能ARM处理器和嵌入式Linux操作系统为核心[3],对多媒体信息终端进行设计实现。

1 原理及设计

1.1 总体设计

分析仪由无线分析仪设备和分析系统软件组成,并采用基于无线网络进行实时数据交互方式工作。

本文给出的方案采用嵌入式平台设计开发,采用ARM双核处理器,采用802.11b/g无线和移动3G芯片构成双无线全天候无线模块。

软件部分则由网络数据分析程序和三维演化程序组成,可以通过分析仪依靠网络或者3G(WCDMA,TD-SCDMA等)网络进行交互。由于移动通信网络信号覆盖率高,因此可以互为补充,实现随时随地接收,实时获取预警情报[4]。由于应用程序JAVA语言开发,具备良好的跨平台特性。

1.2 工作原理

便携式手持无线预警分析仪是一个工作在双工状态下的收发机。主要包括无线接收模块(Receiver Unit)、发射模块(Transmitter Unit)、控制模块(Controller Uint)及人机界面部分(Interface)和电源(Power Supply)组成。如图1所示。

从印刷电路板的结构分为:无线系统、主板控制系统、电源系统,3个部分。在分析仪中,这3个部分相互配合,在逻辑控制系统统一指挥下,完成数据通信的各项功能。

所述分析仪各电路系统原理如下:

无线部分:

无线模块采用802.11b/g和移动无线通信3G网络组成的双无线模块,总体上都可以看作由无线接收和无线发射两部分组成。

先介绍移动无线通信3G模块工作原理:射频接收电路完成接收无线传感网络信号的滤波、信号放大、解调等功能;射频发射电路主要完成无线信号的调制、变频、功率放大等功能[5]。

其中包含从天线到接收机的解调输出,与发射的I/Q调制到功率放大器输出的电路;逻辑音频包含从接收解调到,接收音频输出、发射话音拾取(送话器电路)到发射I/Q调制器及逻辑电路部分的中央处理单元、数字语音处理及各种存储器电路等。具体过程如下示意:

发射端:

数字信号DAC(数模转换)混频器(与振荡器混合)发射功放发射

接收端:

数字信号ADC(模数转换)滤波器接收功放接收

主板控制部分:

它主要由核心控制模块CPU、EEPROM、FLASH EPROM、SRAM以及硬盘等部分组成,逻辑系统主要完成分析仪中的各项设定功能、控制收发信号的正确处理功能等,而且在逻辑系统中,硬盘和FLASH EPROM内部存储的数据必须完全正确,才能发挥其强大快捷的逻辑控制功能[6]。

主要由下列几部分组成:

1)CPU(中央处理器):这是微控制器的核心,本发明使用Advanced RISC Machines公司的微处理器。

2)存储器:包括两个部分,一是硬盘它用来存储程序;二是RAM,它用来存储数据。ROM和RAM两种存储器是有所不同的。

3)输人/输出(I/O)接口:这一接口电路分为两种:一是并行输入/输出接口;二是串行输入/输出接口。这两种接口电路结构不同,对信息的传输方式也不同。

4)定时器/计数器:微控制器的许多应用中,往往需要进行精确的定时并产生方波信号,这要由定时器/计数器电路来完成。

中央处理器的上述5个基本部件电路之间通过地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB)连接在一起,再通过输出/输人接口与中央处理器的外部电路联系起。

2 工作机理

分析仪工作时,无线接收和发射是在一定的范围内,可自动切换和寻找无线网络信号,以一定的波特率和调制方式完成数据和声音的传输[7]。而分析仪的无线接收模块和发射模块以及控制模块都集成在主板上。为保证设备的高可用性和软件的可用性,分析仪采用嵌入式架构,因此,主CPU采用了ARM9系列,集成了10/100M自适应网卡,支持多种接口,方便扩展无线模块。

运行过程如2所示,首先启动预警分析仪;然后操作系统的应用选项;选择启动预警系统,系统自动询问是否链接GPRS网络;选择是则系统自动与服务器通过无线网络进行链接;之后进入用户身份验证;验证是系统用户,则启动预警分析系统主程序,并实时无线接受服务器数据;自动进行数据分析;根据分析结果,进行预警工作。

3 结论

面临科技的快速进步,以及物联网产业的迅猛发展,传统预警分析面临诸多考验,尤其是难以提供快速灵活的应用[8]。本文提出的便携式手持无线预警分析仪,利用覆盖全国的移动通信3G网络和高速、高带宽的802.11g组成无缝切换的无线工作组,将实时数据接收和分析系统内置分析仪,实现了24小时不间断工作,从而较好地解决了如何实时发现并应对公共安全灾害等难题。

参考文献

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关键词:绩效评价;生态危机;生态因素;生态质量;企业价值

一、 引言

人们常说“评价什么,就得到什么”。有什么样的绩效评价,就有什么样的企业管理行为。绩效评价引导、改变企业管理行为(胡玉明,2005)。现行企业经营绩效的评价侧重于经济结果,缺乏其对生态影响方面的考究。这种偏经济结果的企业绩效评价势诱使企业经营活动对生态的无视、侵蚀,甚至破坏。人类赖以生存的生态系统服务有60%已处于退化或不可持续利用的状态,近三分之二的自然资源消耗殆尽(程宏伟等,2010)。生态危机已经切切实实出现在人类面前,如何摆脱人类生存窘境?唯有转变人类的观念,这其中尤以企业经营为重。企业是人类有史以来最富效率的组织形式,在地球上居支配地位,理应正视这些困扰人类的社会和环境问题(Hawken,2007)。但是,企业这种组织的效率却是更多以对生态的负面影响而体现出来的。近年来,国内外诸如紫金矿业污染事件事故、德清血铅超标事件、美国墨西哥湾原油泄漏事件、日本福岛第一核电站核泄漏事件等重大生态事件频仍发生。这些生态事件的发生,说明了企业在快速发展过程中的资源过度耗费、废弃物过度排放以及空气和水污染日益严重等资源与环境问题解决的迫切性。

二、 现有企业绩效评价的批判

企业绩效评价是按照企业管理的需要设计评价指标体系,比照特定的评价标准,采用特定的评价方法,对企业目标的实现情况进行判断的活动(王化成和刘俊勇,2004)。以财务指标评价企业绩效的方法,在企业绩效评价的历史舞台上长期占据了重要的位置。虽然财务指标代表着所有者利益,但是也存在着先天性缺陷。Gerstner 和Anderson(1976)认为用于绩效测评的财务标准很可能毫无价值。首先,时间滞后,缺少对未来绩效的预测能力。Ghalayini 和 Noble (1996)指出基于财务系统的企业绩效评价导致预测性变差,甚至可能产生误导。其次,独立性和完备性受到质疑,不能反映财务绩效指标的动因而易于纵。Bushman等(1996)人指出,采用财务指标作为绩效评价的表征,很容易导致企业高管人员在财务决策中的“短视”行为,而放弃有利于公司长期发展的资本投资,从而损害公司价值。国内学者梅国平(2004)则指出现行财务测评的指标之间缺乏独立性和权重可变性。周仁俊和喻天舒(2006)则更进一步指出,绩效评价仅仅依赖于财务指标,会带来易于操纵和计量不准等后果。最后,随着时代的变迁,财务指标适应性变差。Indjejikian(1999)指出会计基础的噪音使得人们怀疑它的有用性。由于基于财务指标的绩效评价存在诸多缺陷,并且不能反映无形资产及质量、品牌和客户资源等,因而客观上要求将非财务指标引进企业绩效评价体系。

进入20世纪70年代以后,逐步在企业绩效评价中引进非财务指标,从而形成了基于战略管理的绩效评价体系。早在1978年Charnes,Cooper和Rhodes提出的DEA绩效评价法中就已在财务指标体系中巧妙融入了非财务指标。1990年McNair、lynch 和Cross在其业绩金字塔模型中提出了战略目标自上而下和经营指标由下而上逐级反复运动的层级结构,演绎了战略目标与绩效指标之间的互动性。之后,Kaplan 和 Norton(1992)正式构建了基于战略执行的平衡计分卡评价体系,从从财务、客户、内部业务流程、学习和创新等多个方面构建财务指标与非财务指标相结合的评价企业绩效。财务指标是企业追求的经济结果,其他三个方面指标(多是非财务指标)是取得这种经济结果的动因。此外,国外的Fitzgerald(1993)、Markides等(1994)以及国内学者朱火弟和蒲勇健(2003)、温素彬(2005)、池国华(2006)等也对基于战略管理的绩效评价体系作了创新研究。这样,形成了以平衡计分卡为代表的基于战略的企业绩效评价。这种企业绩效评价理论理应完美的,它迫使管理者把所有能促使企业经济结果得以实现的重要绩效评价指标放在一起考虑,有助于企业整体目标的实现以及不同部门目标的协调,从短期到长期、局部到整体、过程到结果多个视角考虑问题,选择财务和非财务指标相结合评价企业绩效,在一定程度上弱化了货币计量、价值确认的经济结果导向,从财务和非财务等方面比较客观地评价企业的绩效,并试图通过指标间的各种平衡关系以及战略指标或关键指标的选取来体现出企业不同利益相关者的期望,有效实现企业战略、过程、行为与结果一体化。但是,在观念上,由于关于企业环境责任的道德理念尚未真正形成,仍将环境成本作为企业的一项额外负担,未纳入企业的财务决策中(李心合等,2002)。这种侧重于企业经营的经济结果的绩效评价,基本没有考虑生态要素的投入,其结果虚夸了企业经营效果,鼓励了以资源浪费和环境污染换取经营收益的做法。究其原因,有三个主要方面:其一,长期以来生态要素被认为是取之不尽、用之不竭的公共物品。当前的会计学和财务学也假设生态要素是可以无限供给的,不存在稀缺性。因这种认知和基于这种认知的企业经营理论的根深蒂固,故企业在经营活动中寻求价值最大化时,势必会将生态要素当作是可以无限供给的外生变量,既不进入经济系统分析,不进入生产函数,更不纳入企业财务绩效的评价范畴。其二,企业绩效评价理论仍以“理性经济人”为财务行为主体假设,以企业所有者或股东财富最大化为财务目标,从经济角度确认和计量企业经营活动的最终成果。其三,由于物质导向的传统财富观的根深蒂固,当前的企业绩效评价,不管是纯粹财务指标的选取,还是财务指标和非财务指标的综合,最终都会归结于以物质财富增长这一企业绩效的终极评价。在这传统的绩效评价理念的指导下的绩效评价活动,不管评价手段和评价方式如何先进,最终回归企业管理实践的绩效评价依然是只考虑经济结果的绩效评价,带来的也就是企业经营过程中的对资源的极大耗费和对环境污染的冷漠无视。如不对企业绩效评价理念绩效进行彻底变革,其它任何的努力,都难以彻底解决企业经济发展中的生态问题。

三、 生态危机背景下企业绩效评价理念重塑

理念是行动的先导。有什么样的绩效评价理念,就会表现出什么样的绩效评价行为。因此,我们必须对生态要素的外生变量属性、财务行为主体理性经济人假设和物质财务导向的财富观等传统的绩效评价理念进行认真审视,并作深刻的反思和批判。

1. 生态要素成本的内化观。传统企业在进行成本核算时,原材料的获取成本以及投入的资本和劳动的成本通常被确定为实际总成本的一部分,而对资源造成的不可逆的损耗以及对环境造成的负面影响这些成本外在化了。资源和环境成本的外在化所引起的外部性是资源浪费和环境破坏的根本原因。一般来说,外部性是指某项活动对他人或社会造成影响,而又未将此计入生产或交易成本。它通常表现为企业以牺牲环境质量和资源大肆浪费为代价获取高额利润回报,却将隐蔽而沉重的费用转嫁给社会,势必增加公共费用负担,有损于经济、资源和环境的协调。就如同Hawken(2007)所指出的,企业教我们如何获取财富,而生态知识却向我们表明,除非财富是建立在生态法则和生态循环的基础上,否则财富到头来只会是虚幻一场。因此,面对日益严重的生态危机的企业经营环境现实,必须要重新认识生态要素,更要注重生态要素成本的内化,使其既要进入经济系统分析,进入生产函数,更要纳入企业财务绩效的评价范畴,在寻求经济利益与资源使用、环境质量的协调平衡同时,要实现包含经济、资源和环境多重考量的生态价值最大化,完成从单纯的经济价值最大化到多维生态价值最大化的转变。

2. 生态理性的经济人观。理性经济人假设可追溯到亚当·斯密《国富论》中的经济人概念。亚当·斯密用这一概念表达了自利的动机是人类与生俱来的本性。这种以追求个人利益为导向的基本心理动机是一切经济活动得以有效展开的内在动力,也是社会分工产生的根本原因(许华安和李建伟,2007)。自亚当·斯密以来,理性经济人假设不但成为西方主流经济学理论的出发点和理论基石,而且也成为这些经济理论指导下的企业经营活动的必然内核。由理性经济人组成的企业,必然会受到一只“看不见的手”去达致它自己认为最合意的目的和结果。对资源和环境将如何,它是完全不会去考虑的,同时它对同时代其它利益相关者的利益也是不去考虑的,更不用说是后代人的利益了。我们不难发现基于这样的财务行为主体假设的企业绩效评价,先天性缺乏必要的动机去关注生态因素。因此,唯有从企业财务行为主体上去探寻企业行为活动的目的和结果,对理性经济人进行必要的反思和批判,并适宜扬弃,才能使得企业绩效评价中注入生态因素。当然,适宜扬弃理性经济人假设,不是彻底放弃理性经济人假设,而是要在更高层次去认识和把握理性经济人,让生态理性成为其必然内核。

3. 生态价值导向的财富观。追求财富是人的本性,也是社会演进的动因,影响着人们的行为、价值取向以及社会方向。传统财富观非常强调财富的物质形态,重视有形资产的创造,轻视非物质无形资产的积累(张鸿,2007)。这种物质财富导向的财富观,严重束缚了人们的思想,使得当前的企业绩效评价,不管是纯粹财务指标,还是财务指标和非财务指标的综合,最终在企业经营实践中都会沦落为以物质财富增长这一企业绩效的终极评价,导致企业行为活动和价值取向基本忽视了企业经济健康、稳定、持续发展的前提是要关注企业经济与生态要素协调发展,完全否定了生态存载能力的有限性,完全违背了企业经济不断增长、物质财富日益增加要以生态良性循环为基础的这个铁的法则。因此,生态危机背景下的企业绩效评价,必须要理性解构和反思传统财富观,认识物质财富只是企业发展目的的一个手段,追求物质财富带来的企业与生态的全面、协调和持续发展才是我们追求财富的最终目的。

四、 生态危机背景下的企业绩效评价的构建探索

企业绩效评价是企业管理的基本前提。没有绩效评价的企业经营活动,将使企业发展无所适从;不适宜的绩效评价的企业经营活动,也会使企业发展误入歧途。

1. 关注企业生态价值的提升。企业生态价值在于满足经济、资源和环境协调发展的需求,并以获得物质财富作为回报。这就要求对企业绩效的评价不能再把单纯追求物质财富增长作为企业经营的目标而应以企业的可持续发展战略为目标。因此,生态危机背景下的企业绩效评价创新构建必然转变绩效评价的起点和归依,要从传统的仅仅从经济角度考虑的企业价值最大化目标,转变为同时考虑经济与生态协调发展的企业价值最大化。具体来说,企业的绩效评价不能再以单纯的经济利益为载体,而应以多维的生态价值为载体,实现经济与生态的协调发展。一方面,要从战略规划与设计、绩效成果上关注和协调经济与生态关系,着力提升企业的生态价值;另一方面,既要考虑企业股东利益诉求,又要兼顾员工利益、顾客价值、债权人利益等企业其它各利益相关者的利益,还要考虑资源的节约使用和环境质量的维护与改善。

2. 权衡经济指标与生态质量指标。在构建生态危机背景下的企业绩效评价体系,权衡经济指标与生态质量指标,其根本就在于内化资源和环境成本,让资源和环境成本成为生产成本的有机组成部分,这样,生态因素便进入企业生产环节而成为其不容忽视的生产要素。在管理实践中,通过设计指标权重分配来完成,绩效评价中的企业经济与生态质量的协调。虽然权重只是一个相对的概念,但是某个指标的权重还是反映了该指标相对其他指标的重要程度。从某种意义上来说,指标权重的安排是企业经营活动的指挥棒,体现着企业的价值观和战略意图。绩效评价指标虽然可以相对固定,但各指标在绩效评价中所占的权重必须随企业战略重心的变动而调整(汤谷良,2007)。因此,我们就可以通过指标权重值的高低,度量对企业价值期望的大小,直接影响到企业绩效评价能否达到使企业经营按照可持续发展战略进行的目的,反映企业绩效的经济、生态的不同方面的利益诉求,注重经济与生态的协调,回归到企业生态价值。

3. 兼顾结果指标与过程指标。企业绩效肯定要兼顾企业经营的结果与经营的过程,既要综合考查企业价值目标,又要考查企业价值驱动因素。有鉴于此,基于可持续发展战略的企业绩效考评必须要满足这一要求。只有结果指标,而没有过程指标,则无法说明怎样才能达到这些结果,而这些结果不能显示企业关注生态质量的可持续发展战略是否成功被实施。相反,只有过程指标,而没有结果指标,企业经营或许可以获得短期的改进,但却无法显示这些改进是否已经被转化为关注生态质量的可持续发展战略的有效执行,并最终转化为企业绩效的提高。因此,唯有做到兼顾结果指标和过程指标,才能保证关注生态质量的可持续发展战略的成功实施和实施结果。当然,在企业实际的绩效评价中,还必须注意与企业的生态价值创造直接联系起来,以价值驱动角度确定价值化指标,将企业可持续发展战略转化为长期指标和短期指标、财务指标和非财务指标,一级指标和次级指标等,并做到在时间、空间上的平衡,综合全面考虑各指标之间的关系,而不应顾此失彼。

4. 恪守生态价值导向的绩效评价考核标准。绩效评价的目的在于考核,没有考核的绩效评价是毫无意义的。只有用于企业经营活动考核的绩效评价,才能从真正意义上促进企业经营活动的改变和经营水平的提高。就如同大海中的航行,不但要明确航行的目的地,还要在航行过程中不断进行航行效果的评估,并以明确的目的地、预设的航线和适宜的航速等进行相应调整,如偏离航线就要及时纠偏使其回归到正确的航线,随航行环境变化而改变航行速度等。唯有这样不断的评估和调整,才可使大海中的航行可持续进行,否则航行将不可能达到预期目的地,甚至无果而终。在航行中,我们须有明确的目的地、预设的航线和适宜的航速等,不然我们即使能进行再精准的航行效果评估,对我们的航行是一点作用也没有。类比于对企业,生态导向的企业价值最大化就是航行的目标,企业绩效评价就是航行效果的评估,企业经营活动随企业战略重点的不断调整就是航行的调整。因此,如果没有适宜的绩效评价考核标准,企业的绩效评价就会沦落为为评价而评价了,勿论推动企业经营的可持续发展了。

参考文献:

1. 胡玉明.高级管理会计(第二版).厦门:厦门大学出版社,2005.

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3. 保罗·霍肯著,夏善晨,余继英,方堃译.商业生态学.上海:上海译文出版社,2007.

4. 王化成,刘俊勇.企业绩效评价模式研究.管理世界,2004,(4):82-92.

5. 梅国平.基于复相关系数法的公司绩效评价实证研究.管理世界,2004,(1):145-149.

6. 周仁俊,喻天舒.经营者激励方式与业绩评价指标选择.财会通讯:综合版,2006,(4):67-69.

7. 朱火弟,蒲勇健.企业经营者绩效评估体系研究.管理世界,2003,(11):148-149.

8. 温素彬.基于科学发展观的企业三重绩效评价模型.会计研究,2005,(4):60-64.

9. 池国华.基于发展逻辑的管理业绩评价系统设计框架.南开管理评论,2006,9(2):24-30.

10. 李心合,汪燕,陈波.中国会计学会环境会计专题研讨会综述.会计研究,2002,(1):58-62.

11. 许华安,李建伟.理性经济人:一个批判性考察.哲学动态,2007,(6):12-16.

12. 张鸿.对传统财富观的解构与反思.商业时代,2007,(20):10-11.

13. 汤谷良.财务战略视角下的绩效评价.新理财,2007,(12):40-41.

14. Indjejikian RJ.Performance evaluation and compensation research: an agency perspective, ac- counting horizons,1999,13(2):28.

15. Markides C, Williamson P J. Related div- ersification, core competencies and corporate pe- rformance.Strategic Management Journal,1994,(15):1149-1165.

篇9

关键词:物联网;环境;检测(监控);平台

哥本哈根气候峰会在2009年12月举行,许多国家希望达成一份具有约束力的二氧化碳减排协议。与此同时,各国都陆续将物联网的建设上升到国家战略的层面,旨在通过物联网的应用实现节能减排,成就低碳经济。物联网作为低碳经济革命的技术创新之一,是要在能源流的整个过程中提高能源生产率和降低二氧化碳的排放。低碳经济社会的特点是要建立能源互联网,使得不同形式、不同时空的能源可以得到聪明的使用。这既可以大幅度地减少能源消耗和二氧化碳排放,同时又可以大幅度地提高人们的生活质量和便利性。

1 系统总体设计

1.1 异构自组织无线传感器网络

拟采用三层架构:底层节点包括信息采集设备等;中间层由车载设备节点或多跳转发设备构成;上层由位置固定的网关节点组成。

1.2 平面型环境监测气体传感器

气体传感器:一是提高灵敏度和工作性能,降低功耗和成本,缩小尺寸,简化电路,与应用整机相结合,这也是气体传感器一直追求的目标。二是增强可靠性,实现元件和应用电路集成化,多功能化,发展MEMS技术,发展现场适用的变送器和智能型传感器。

1.3 环境与气象监测信息处理中心及通讯终端

监控中心采用标准的B/S系统架构,同时采用通用的软、硬件产品,并规范数据存储格式,使系统具有兼容性强、规模易扩展的特性。定制移动终端采用CPU+DSP核的硬件架构,可以实现高速的数据处理能力。丰富的外部接口和高亮度大屏幕,坚实的外壳能很好满足特殊要求。终端采用VISION公司的VISION225+TI公司的OMAP5910构成的硬件平台。

2 系统技术难点分析

基于物联网的智能化环境监测系统主要研究的内容是异构自组织无线传感器网络与平面型环境监测气体传感器。

2.1 异构自组织无线传感器网络系统架构

信息采集节点:由传感模块和数据处理传输模块组成,能够自组织成无线网络的节点。传输距离50-100米,功耗休眠期10mW,工作时间100mW,传输距离可扩展为500米,接口包括模拟4-20MA和RS485接口。车载节点和多跳转发节点:是具有较强数据收集能力的中心节点,把传感节点汇集来的数据进行接收和处理,传输距离500-1000米,功耗随传输距离变化。网关节点:把车载节点和多跳转发节点通过Internet转发给中央控制系统,具有无线接入网络和宽带接入网络功能。终端设备:是由能够上网的PC、PDA或智能手机构成,实现远程浏览。中央控制管理:通过节点收集的各类信息最终汇总到中央控制系统,自主设计开发的中央控制系统可以实现多方面的功能。监测区域的可视化展示:可以以三维立体的方式观察到监测区域和各节点所处位置。数据分析处理:可实时显示目前的状态数据,并对历史数据进行显示、分析、绘图和管理等操作。节点控制:可通过中控系统,实时查看各节点的工作状态、路由信息,并对其进行控制。反馈控制:可通过系统预设的下行通道,对相应的设备发出指令,进行反馈控制。

2.2 电化学传感器技术方案特点

化学气体传感器由贵金属催化电极、铂丝引线、气体传感器外壳、电解液及其它辅助材料组装而成,所用材料中贵金属催化电极、电解液为自加工配套生产,铂丝引线、气体传感器外壳为外部购件。综合运用了纳米材料制备技术合成核心功能材料、采用催化剂表面修饰技术、传感器表面选择性介孔分子筛制造技术、机械片式高分子材料自动拉伸复合透气膜制造技术、精密丝网印刷技术等先进技术,创新性强,技术含量高。

2.3 高效的数据链路层协议

基于各种特定应用环境特征(基于时间、空间特征和网络、终端属性)和规律,提取适用于资源极度受限条件下的微型特征库。进一步根据环境特征动态协同调整数据传输策略,减少信号冲突,降低资源开销。提出网络自适应、协同动态感知环境上下文算法,基于上下文感知设计自适应优化MAC协议,提出适应于多信道多收发器(MIMO)的协作式MAC协议。

2.4 跨层优化设计

基于最优提供不同协议层之间信息的交换与控制的机制,以改善异构网络,尤其是无线传感器网络的性能;基于信息返回的事件驱动模型和跨层数据共享与同步机制模型;定义新型可扩展的层间接口和各层之间的边界,提出各层之间协同的联合调度机制。

2.5 安全机制

基于多种异构网络环境下(现有的安全机制),结合各子网络的特征,在资源(如:电池能量、计算能力等)严重受限的情况下,研究多网络协同的安全体系结构;在多种异构网络环境下,研究以安全性为目标的新型路由机制;针对资源严重受限的异构网络(传感器网络)环境,提出高效率的加密算法。

异构自组织无线传感器网络是一种低成本、低功耗、多跳、多频、多点对多点通信的自组织的无线传感网解决方案。可根据不同的需求特征分为四种系列产品,可以广泛应用于气象与环境监测、建筑、矿山、仓储、工业、农业、医疗、军事等领域。

其中,A系产品是首要研发的基础系列有功能全、功耗低等特点;D系和B系拓展A系产品的通信能力,在稳定性、距离和带宽方面均有提高,其中D系侧重距离,B系侧重带宽;C系产品是外挂通信模块、自身只具有核心组网协议但运算速度很高系列产品,用于一些特殊应用场合。

3 系统硬件架构

定制移动终端采用CPU+DSP核的硬件架构,可以实现高速的数据处理能力。丰富的外部接口和高亮度大屏幕,坚实的外壳能很好满足特殊要求。终端采用VISION公司的VISION225+TI公司的OMAP5910构成的硬件平台。主处理器OMAP5910为ARM9内核心+DSP构架,运行操作系统和进行图像,数据的处理,VISION225实现无线数据的传输通讯。软件采用Windows Mobile 6.0操作系统。

4 系统主要研究目标

4.1 异构自组织无线传感器网络部分

选择评估不同无线频率的传输特性,测试抗干扰性指标和电磁兼容指标,确定异构自组织无线传感器网络中各设备的基本工作方式。基于自适应的拓扑结构和路由机制,在具有多种异构网络的环境下实现零配置动态组网机制,设计异构网络的拓扑管理和自动诊断与恢复机制,实现高容错的特征并进行验证。基于上下文感知设计自适应的数据链路协议,基于跨层优化思想设计高效的路由协议,开发信息采集节点、信息节点、车载设备、转发设备和网关节点,实现基本的网络管理和路由。

4.2 平面型环境监测气体传感器部分

按照高精度、高敏感的要求,开发新型气体传感器,达到批量生产的工艺要求。检测VOC的气体传感器,对甲苯,苯,丙酮检测下限在1ppm以下;测硫化氢的气体传感器,其检测下限在1ppm以下,而且响应恢复时间快,响应时间小于10秒, 恢复时间小于30秒;用于检测二氧化氮的气体传感器,对二氧化氮有很高灵敏度,检测下限在0.5ppm以下,而且元件功耗低,小于160毫瓦;用于检测氟利昂的气体传感器,对氟利昂有高灵敏度,检测下限在30ppm以下。

4.3 环境与气象监测信息处理中心部分

对信息中心的技术平台进行搭建;做出需求分析并完成信息中心的系统设计。完成信息中心进行代码设计、编写并进行整体的系统测试达到交付使用的目标。

5 系统实现的功能

⑴实现了环境监控网络系列节点平台,满足小型化、低功耗、长距离通信和功能可扩展等实际应用需求。在节点小型化、低功耗设计上,采用软硬件协同设计,合理利用处理器多种工作模式,采用片上系统(SOC),实现了系统功耗最低化;在长距离通信节点设计上,通过低噪放大器和功率放大器提高信号接收灵敏度和发送功率满足长距离通信需求。

⑵实现了适用性强、低功耗、高连通度的异构自组织无线传感器网络路由协议,并针对节点定位需求,设计了盲节点定位方案。

基于跨层优化设计的协议,具有报文负载小、网络通信量少、易于部署和维护等特点,很好地解决了安全监控系统的实际应用需求。

⑶实现了基于CDMA/GPRS/3G技术的远程监控网络,满足安全监控系统的远程实时监控需求。

同时,异构自组织无线传感器网络的不同系列产品还在此基础上,有针对性地对实现性能的进一步提升,以满足各行业不同的需求。

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关键词: 海洋钻井平台 电气安装 安全

海上石油钻井平台是海洋上的原油、天然气生产场所,其钻、采处理的生产工艺、装备,与陆上的基本相同。其不同之处在于陆地上的设备分散,而海上设备则集中在面积有限的平台上,且处于海洋这个自然环境中。故海上石油平台电气设备要受到陆土的原油、天然气生产场所环境和海洋自然环境的综合影响。

当前,海洋钻井平台的建造和改装工程又呈现上升趋势,海洋石油平台工程正成为新的经济增长点,因此对海洋环境进行探讨,保证海洋钻井设备的正确施工安装,及安全使用和防止爆炸等对海洋平台的建设和发展尤为重要。

2.海上钻井平台环境影响因素

(1)海洋气候环境

我国的海域十分辽阔,面积达465万平方公里。各个海域的海洋气候环境都有自己的特色:海南地处热带和亚热带地区,具有高温高湿、台风多、雨量大等特点。而北部的海洋具有常年壁厚0.3~0.7米等特色。石油平台处于海洋气候环境之中,但在平台上的各部位又具有自身的特点。

最高空气温度:平台甲板上的空气温度即海洋大气温度,南海海洋大气的最高温度为42℃,渤海为39.8℃。南海平台发电机舱室里的空气温度,在夏季作业期间都在50℃以上。而我国平台规范的要求:一般场所的设备为45℃,机舱内的电机为50℃,电子设备为55℃。

雨量及海冰:南海海面上雨量异常,且伴随有台风,最大的一次降雨量可达1000毫米。渤海的冰块对平台的影响较大,其对于电气设备的影响,主要是冰块连续的撞击平台引起的机械冲击、振动环境等。

(2)易爆环境

原油、天然气等形成的易燃易爆环境是平台设计和使用过程中的存在的需要解决的关健问题,我国的平台规定将易爆区划分为0、1、2类危险区。在各类危险区内必须使用规定的防爆型设备。平台上的防爆设备,在使用过程中又经常会遇到海上盐雾,泥浆中的化学药品及原油,以及天然气中所含的化学介质的影响,使防爆设备严重腐蚀。

(3)化学活性物质环境

海上钻井平台化学活性物质的来源有海洋大气中的盐雾,泥浆中的化学药品(如NaOH、KCI)和原油、天热气中所含的H2S、SO2混合物等。它们与海洋潮湿大气中的水份相结合,生成酸性、碱性物质附着于设备上或进入设备的内部,经过一定时间的化学反应,使设备受到腐蚀,直至失效。其腐蚀的速度则与周围环境大气的温度、湿度和化学活性物质含量等因素都有关。

3.海洋钻井平台电气设备的施工安装

电气设备的施工安装是整个海洋钻井平台电气部分设计的第一步,也是最为重要和基础性的一环。施工质量的好坏,直接决定了电气部分将来的安全运行及维修是否方便。电气施工安装有三个地方必须高度注意,即电缆通道的选择、电气设备的预设位置和电缆的铺设。

(1)电缆通道的选择

确定电缆通道时,首先要定好主干电缆的走向和通道,使其远离热源和油管线,如放电机排烟管、水蒸气管线、电阻器及燃油管线等;电缆不可以与热管线交叉,不可以避免时,两种需要保持一段安全距离并且采取一定的防护措施。电力、自控及通信电缆的分层架设,高压电力电缆和低压电力电缆的分层架设,需要考虑带电缆桥架的分层布置。还有以下几个问题需要特别注意:高压电缆不可经过起居室;与通信设备无关的电力电缆尽量不要通过通信室;应急电源电缆的走向,尽量与主电源电缆分开架设;电缆书穿舱壁要选用电缆框或者电缆筒。在电缆经过有防水、防爆要求的地方时,要选用电缆筒保护电缆通过。

(2)电气设备预设位置的安排

电气设备可分为室内和室外两大部分,配电室及主控室的设备是室内设备,也是布置的重点。配电盘柜和配电箱的布置安排一定要合理,既要符合施工标准,又要方便使用和维修。其上面和后面不能有油管水管及蒸汽管线等可能泄露的管线或容器。此外,室外的危险区域内的电气设备的安装也要重点研究,危险区域内尽量避免安排电气设备及电缆,难以避免时,应选用符合防爆要求的防爆等级的电气设备,在危险区域内架设电缆要考虑配保护措施。

(3)电缆敷设问题

电缆敷设时,要根据电缆的走向安装电缆桥架、导线板,割焊电缆筒和电缆框。安装桥架时,注意其规格、型号等要符合施工要求。电缆穿过舱壁上的孔洞时,不能对其结构造成伤害,孔洞的大小及位置一定要合理,电缆筒和电缆框要使用正确,不能混用,以达到防爆防水的要求。在主电缆通道上所有需要用到电焊气割的工作需要先进行,之后进行电缆的敷设,电力电缆,主电源电缆,高压电缆和低压电缆的分层铺设。另外需要注意根据电力电缆、仪表通信电缆的接地要求的正确安装。

4. 电气设备安全及防爆

按IEC观点:

0类区域:连续或长时间存在爆炸性气体和空气的混合体区域;

1类区域:在正常工作状态下可能产生爆炸性气体和空气的混合气体区域;

2类区域:不大可能产生爆炸性气体和空气的混合气体,即使产生也只存在很短时间的区域。

钻井平台中0类危险区域:从井口至除气排出管最终排出口之间的泥浆循环系统及油气产品的封闭舱柜和管路的内部空间或爆炸性混合气体持续或长期存在的处所,以及与上述处所相类似的处所。

1类危险区域:

(1)装有泥浆循环系统的任何部分封闭处所,而该部分位于井口和除气排出管的最终排出口之间,并有开口通入该封闭处所者;

(2)在室外或半封闭的部位,离上述(1)所述泥浆循环系统一部分设备的任何开口,1类危险处所的任何通风排出口或1类危险处所的进出口边缘向上和四周1.5 m及向下3 m以内的区域;

(3)在钻台以下可能漏出油气的封闭或半封闭处所,以及有开口与该处所连接的封闭处所;

(4)在钻台上的封闭处所,此处所设有用全实地板与(3)所述处所隔开者;

(5)在油气容易积聚而通风不良的地方,或与2类危险区相通的不通风处所;

2类危险区域:

(1)从除气排出管终端出口至泥浆池内泥浆泵吸口接管之间的泥浆循环系统有开口通向的封闭处所;

(2)在钻井架边界以内,从钻台铺板向上3 m范围内的露天部位,半封闭钻井架如围蔽高度超过3 m,则应以围蔽高度为准;

(3)在钻台下面及其附近或接近钻井架边界可能积聚油气的任何围壁范围内的半封闭处所;

(4)在钻台下面以可能漏泄的油气源为中心,半径为3 m的露天部位;

5.结论

认真考察钻井平台所处自然环境,研究电气设备的安装技术,注意电气设备使用时的安全及防水防爆,可有效避免平台事故的发生,保证电气部分的安全运行和方便维修,从而实现平台正常的生产和生活过程。这对平台的建设和发展及经济效益都有重要的意义。

参考文献

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