数学建模环境问题范文
时间:2023-12-25 17:44:39
导语:如何才能写好一篇数学建模环境问题,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。
篇1
应用数学是高等大专院校的一门课程,其对于学生掌握一定的数学基本理论、服务专业课与思维方式方法等有着极为基础的作用。以下,笔者将结合教学实践对应用数学的教学活动发表几点简单认识。
一、重视数学建模在数学学习活动中应用详例讲解的重要作用
应用数学专业的最终教学目的在于培养学生逐渐具备运用数学知识解决现实问题的水平与能力,这就要求教师在教学过程中格外重视数学建模在学生学习活动中的重要作用。这既是帮助学生体会到所学应用数学与现实生活紧密联系的有效措施,同时,更是激发学生数学学习兴趣、帮助其进一步深化对于所学数学知识点认识与理解的重要途径。
例如,在学习微分方程模型的相关知识点之后,教师可以带领学生建立一个数学模型:
水污染问题是当今社会所面临的环境问题之一,某学生小组在实践调查研究的基础上得知某纸厂水库中原有的水量为500吨,假设含有5%污染物的废弃水以每分钟2吨的流动速度持续注入该纸厂的水库,那么,从时间t=0算起,多长时间之后该纸厂水库废弃水中的污染物含有量浓度将达到4%(设定为废弃水注入水库后,水库中的水将不再向外排出)?假设废弃水注入水库后,该造纸厂水库中的水又以每分钟2吨的速度反流出该水库,那么,从时间t=0算起,多长时间之后该纸厂水库废弃水中的污染物含有量浓度将达到4%?并依据计算出的最终结果向社会生活中的用水单位等提出有效控制污染水源的有效措施。
这样就将微分方程这一数学概念置于真实的现实情境之中,有利于学生主观探究能力与创造性学习思维发展,也有利于其更好地掌握应用数学思维的方式。
二、让教学组织形式更好地服务于学生学习
现代素质教育理念认为,学生是学习活动中的主体,教职员工则是学生各项学习活动中的扶持者与指导者,教育工作者必须在尊重所教学生实际认知规律的基础之上更快、更好地将学生的学习主体地位真正落实到各项教学活动中。
在我看来,要想达到素质教育理念的这一要求,让教学组织形式更好地服务于学生是重中之重。对于此,针对教师资源与学生实际人数众多这一突出矛盾问题,我认为高等院校教师在应用数学教学过程中可同其他教师共同组成帮扶学习小组,即每位教师帮扶一定数量的学生。如此,教师就能针对不同基础的学生采取不同的教学策略。如,针对学习基础较为薄弱的学生,帮扶教师可以将自身教学过程中积累的一些经验或者窍门介绍给所要帮助的学生,针对学习基础较为扎实的学生则可以有针对性地辅导他们参与一些科研项目的调查与研究,这一措施既有利于帮助学生巩固、夯实学习基础,提升其数学素质及修养能力;与此同时,教学相长,对于教师来讲,也是极大的优势。例如,通过对不同学生的辅导工作,教师能更深刻地体会到有层次教学的必要性及重要意义,进而更有针对性地采取数学教学活动。再如,学生数学水平的逐渐提高也将间接地推动教师积极地深入到数学科研的学习活动之中,这对于他们自身数学素养以及教学能力的提升都是一个很大的帮助。
总之,应用数学专业的教育工作者应当重视数学建模在数学学习活动中的重要作用,并确保教学组织形式更好地服务于学生主体,这样才能在确保良好教学效果的同时真正促进大专院校学生数学素养及数学实践运用能力的显著增强。
篇2
关键词:数学;研究性学习;实际应用;开放题
所谓研究性学习,是指学生在教师指导下,从本学科的某个基点出发,确立研究课题并进行有计划分步骤的研究,从而获取所需知识,以求解决问题的探索活动。在高中数学教学中逐步渗透研究性学习的理念,是践行新课改理念,推动素质教育进程的强力抓手,对摧毁传统教学模式,建立独立自主或分工协作新时期创新型思维发展学习体系的重要一环,研究性学习课堂的推广,使课堂教学面貌日新月异,师生关系更多趋向于教学相长,科研氛围渐趋浓厚,开放的学习环境为学生多渠道获取知识、投身社会实践提供了多种“演练”机会,是了解社会、改造社会的“预科班”。那么,该如何在高中数学教学中有效开展研究性学习呢?
一、明确数学研究性学习目的
数学科学本身就来自于人类对自然、对社会形态、对人类进行的各N活动的认识而抽象成人的思想及方法的一门学科。人类再用它来理解自然与社会、用它来解决自然社会的一些问题。
数学与日常生活是息息相关的。传统数学教学存在的缺陷在于它常常使学生游离于自然与社会之外,机械地回答教科书上的问题。尤有甚者,解大量的数学习题并追求唯一正确答案,使数学学习变得枯燥而又繁杂。
研究性学习是想让学生回到自然与社会中来,让他们自己提出感兴趣的自然与社会问题。自己试图(在教师帮助下)解决问题;或者提出解决问题的几种方案供选择。让他们深深感觉到数学在生活中。
当然,在研究性学习过程中也能让他们感到自己是自然与社会中的一员,负起他们应负的责任。让他们与同伴与教师的交流,协作中学会做人。
二、注意研究性学习的选择
1.在数学知识的间接应用中渗透研究性学习
以一定的知识结构为依托,从知识网络的交汇点寻找编制问题的切入点。能力是以知识为基础的,但掌握知识并不一定具备能力,以一定的知识为背景,编制出开放题,面对实际问题情景,学生可以分析问题情景,根据自己的理解构造具体的数学问题,然后尝试求解形成的数学问题并完成解答。培养学生研究性学习的能力,就是要培养学生善于发现问题和解决问题的能力。例如,可以根据教材中研究性学习课题“向量在物理中的应用”已设计好的问题,让学生通过实验和数据的测量收集结合向量的知识进行力的研究。再如,立体几何的多面体学习中,通过教具模型和动手折纸让学生总结正方体的平面展开图的种类。在课堂上要形成“问题中心”,把社会生活中的问题搬进课堂内进行研究,使课堂成为问题展示平台、讨论与辨析的场所。
2.利用数学建模进行研究性学习
长期以来.我国数学教育比较注重传授系统基础知识和数学技能。最近几年,我们越来越认识到数学应用意识是学生数学素质的重要组成部分,所以在教材的编排和考试内容的改革中都强调考察学生的应用数学知识解决问题的能力。要培养中学生的应用意识,除了在日常教学中增加应用题的数学训练,组织学生进行建模活动更能激发学生知识应用的兴趣。
数学建模是进行研究性学习的理想形式:①目前在中学教学中,数学建模不是在课堂教学中进行,而是自主的课外活动之一。②教师能集中传授达到是数学建模操作的一般过程和基本方法,具体问题的分析和解决不适合进行直接传授。③数学建模也是以问题为核心,具有课题性和探索性,它需要学生对已学知识的综合运用,同时也需要学生的非智力因素如探索精神、坚持不懈的精神,创新意识的综合。④数学建模的目的是培养学生的应用意识,培养学生分析问题和解决问题的能力。而最终的目的是培养学生的独立工作能力和学生的终身学习能力。所以这需要尽可能使用学生的研究性学习方式。
3.在数学的实际应用中进行研究性学习
对于高中学生而言,要开展研究性学习,必须培养他们的实践能力。具体说来,主要包括有以下几个方面能力:发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力;动手操作的能力;参加社会活动的能力。在学习活动中,学生可通过查阅资料书籍、访问、调查等亲身实践获得对社会的直接感受,同时还可了解科研的一般流程和方法,较大程度的培养学生的综合素质和实践能力。例如,结合“数列在分期付款中的应用”,让学生研究“家庭购房是分期付款好还是一次性付款好”的问题。例如让学生尝试研究“银行存款利息和利税的调查”:先让学生制定调查研究专题,从教科书、课外阅读书以及网络中查找有关银行存款利息和利税的内容,由学生自己根据实际需要,分组到建设银行、农业银行、农村信用社、国税、地税等相关部门进行原始数据的搜集,通过对原始数据的分析、整理,建立一个数学模型。在研究过程中,学生的积极性以及创新能力得到充分展示,使他们发现研究数学的乐趣,也享受到成功的喜悦。还有如:个人所得税、购买彩票中奖概率、质量抽查、人口统计等等一些问题。
在开展研究性学习的过程中,我们是学生学习的参与者、指导者、组织者、促进者以及合作者,也就是说,我们应以平等身份主动参与学生的课题研究,通过与学生交流发表自己的意见,与学生相互学习,共同进步;我们应指导学生的研究思路、研究方法;作好课题研究的组织协调工作,为学生的学习活动创造一个良好的环境,帮助学生克服困难,树立信心。
4.在社会实践中渗透研究性学习
在数学研究性学习中,社会实践是重要的获取信息和研究素材的渠道,学生通过对事物的观察、了解并亲身参与取得第一手资料,并用所学的数学知识予以解决。
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践性活动。同时研究性学习的设计与实施应为学生参与社会实践活动提供条件和可能。对于高中生而言,要开展研究性学习,必须培养他们的实践能力。具体说来,主要包括以下几方面能力:发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力;动手操作的能力;参加社会活动的能力。例如,让学生尝试研究“银行存款利息和利税的调查”,先让学生制定调查研究专题,从教科书、课外阅读书以及网络中查找有关银行存款利息和利税的内容,由学生自己根据实际需要,分组到建设银行、农业银行、农村信用社、国税、地税等相关部门进行原始数据的搜集,通过对原始数据的分析、整理,建立一个数学模型。在研究过程中,学生的积极性以及创新能力得到充分展示,使他们发现研究数学的乐趣,也享受到成功的喜悦。
总之,研究性学习旨在创造一个高效的问题解决的过程,将学生打造成热爱数学、享受数学、应用数学的科研主体,进一步改善当前课堂面貌,促进师生在课堂活动中的教学相长。
参考文献:
篇3
关键词:科学素养;计算机基础;教学改革;多媒体辅助;计算思维
0 引言
目前大学计算机基础课程是北京航空航天大学的精品课程。该课程主要分为两个层次:第一层次,课程主要以“案例驱动、问题驱动、任务驱动”的模式授课,采用课堂教学与课后作业、上机操作相结合的教学方式;第二层次,每门子课程单独以讲座的形式授课。该课程尝试引入计算思维的思想,尽量按照问题求解的模式组织教学内容和实施教学。目前这种教学方式取得了不错的教学效果,但由于计算机内部的工作过程不直观,相关概念比较抽象,学生感觉理论知识枯燥无味,有些学生不能独立完成作业,还存在互相抄袭作业的现象,部分学生还认为计算机基础课程就是学习Office工具的课程,为此笔者通过以下教学方法的改革,提高教学质量,达到更好的教学效果。大学计算机基础是一门先导课、基础课,要通过这门课程培养学生的科研兴趣,培养学生的计算思维方式,这也和我们研究型大学的理念一致,并且在教学过程中要充分发挥多媒体工具和教学网站的辅助作用。
1 在教学中引入人文关怀和科学研究的方法
1.1 人文关怀
在学生的学习过程中引导学生关心自己的发展,关注社会和环境中存在的问题,并对自己和社会进行思考,主要通过课后作业和实验教学体现。例如,学生做Word图文混排实验时,要求学生用图文并茂的形式来介绍自己,在展现自己的过程中学习使用Word进行排版;做应用Word进行论文高效排版实验时,要求学生用论文的形式阐述自己的中国梦或者撰写某项班级活动的策划方案;做PowerPoint实验时,让学生就某个环境问题进行演讲;在做Photoshop实验时,让学生设计出10年后的自己并要求有场景。这样的实验可以引导学生及早规划自己的未来,关心社会的发展。
1.2 培养学生的科研素养
我们的教学理念是通过基础课培养学生的科研素养,将科研方法融入教学活动中,向学生传授科研理念、科研文化、科研价值,使学生了解科技最新发展和学术前沿动态,激发科研兴趣,启迪科研思维,培养科研道德,提升学生科学研究和科技创新的能力。在教学过程中,通过课后作业和实验教学来引导学生进行独立思考,对阅读的文献进行对比,通过数学建模解决实际问题,对一些问题进行社会调查并得出结论。课后作业如下:如果第一台计算机是你设计的,阐述设计过程。怎样把宿舍的计算机组成一个局域网?怎样使你的计算机安全地畅游在互联网上,阐述多媒体技术的发展过程中存在的问题。这些问题都要求学生进行独立的思考,查阅大量的文献并对文献进行分析和对比,得出有价值的结论。课后大作业要求学生采用数学建模的方式解决生活中的问题,数据可以是物理实验中的数据,可以是北京的交通流量,也可以是学生的上课情况等,对这些数据进行分析后,建立起一定的模型并得出有价值的结论。
1.3 将计算思维方法融入教学各个环节
2006年,美国卡内基・梅隆大学周以真教授提出计算思维是运用计算机科学的基础概念来求解问题、设计系统和理解人类行为的科学方法。它通过选择合适的方式陈述一个问题,对问题的相关方面进行建模并用最有效的办法实现问题的求解。计算思维强调问题求解的操作过程和机器实现,是一种人机共存的思维。2011年,国际教育技术协会(ISTE)和计算机科学教师协会(CSTA)给计算思维下了一个操作性的定义,即计算思维是一个问题解决的过程,该过程包括:①提出问题并能够利用计算机和其他工具帮助解决该问题;②符合逻辑地组织和分析数据;③通过抽象(如模型、仿真等)再现数据;④通过算法(一系列有序的步骤)支持自动化的解决方案;⑤识别、分析和实施可能的解决方案,并整合这些最有效的方案和资源;⑥将该问题的求解过程进行推广并移植到更广泛的应用中。这种表述和该课程的数学建模过程一致。在教学过程中引导学生像计算机那样处理问题,就是处理问题的自动化。把实际问题进行抽象,抽象出一个模型,通过简单的编程用计算机进行解决。对一个问题的解决尽量减少复杂的手工过程,尽可能地通过计算机解决,例如,需要建立大量的文件夹,或处理某些数据,使用Excel就可以解决。
2 采用类比的教学方法
计算机方面的理论知识比较抽象,不好理解。例如,在讲到二进制、八进制和十六进制时,部分学生感觉不好理解,因为在日常的,li活中不经常接触此类进制,计数和运算多采用十进制。并且学生不理解为什么需要这些进制。我们可以采用类比的方式进行授课,如生活中的星期是七进制,7天就是1周;12个月就是1年,月份就是采用十二进制;60秒就是1分钟,采用的是六十进制。计算机内部可以识别的是二进制的数据,人们为了阅读的习惯把3位二进制数用1位八进制数表示,把4位二进制的数用1位十六进制的数表示,是为了阅读的方便,通过类比,学生就比较容易接受和理解进制的概念,
在讲到操作系统中的进程和线程时,进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位;线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的、能独立运行的基本单位,学生也感觉不易理解。如果采用对比的方式,把进程比作公司,把线程比作公司的员工,公司拥有资金等资源,而进样是资源分配的基本单位,员工要开展工作,需要向公司申请经费,而线程若想正确执行,也需要有足够的资源,一个公司的业务开展,至少需要一个员工的工作等,这样学生就豁然开朗了。
3 充分发挥多媒体教学工具的作用
3.1 采用动画演示抽象的工作原理
在2013年5月北京地区举办的计算机算机教学交流活动中,我们深刻地认识到动画在教学过程中的重要作用,采用幻灯片的动画功能展示计算机的工作原理比较直观。例如,计算机指令的执行过程比较复杂,初次接触的学生不易理解,用幻灯片的动画演示指令的取指、解码、取操作数、在操作数的过程,学生很直观地理解了数据是从哪里取出,计算后又放到了哪里去,也通过比较形象的方式理解了数据通路的概念。
3.2 发挥教学网站的辅助作用
1)构建知识结构图。
计算机基础课程的知识不是特别深奥,但是涉及的内容比较广泛,章节之间关联性不强,可以通过教学网站中的知识结构图,使学生掌握各章节知识点之间的关系,这样学生容易建立起一个完整的知识体系。
2)作业互评。
针对学生作业有抄袭的现状,有些课程采用反抄袭系统,可以有效地避免此类问题,但是这种方法不能使学生看到好的作业是什么样的。我们的做法是以小班为单位上传作业,对于学生上传的作业,小班内的学生可以互相评价学生之间的作业,发表自己的评论,可以进行投票。这是一个互相学习的过程,也是一个作业公开的过程,每个学生都可以看到别人的作业,如有抄袭行为,会曝光在全班学生面前,从客观上杜绝了抄袭的现象。
3)作业情况统计和分析。
作业在学生之间可以互评,另一方面助教也可以评价学生的作业。助教把学生作业中存在的问题,通过简单的方式录入网站中,通过网站的统计和分析功能,用饼图或柱状图的形式展现学生对某些知识点的掌握情况、学生作业的问题主要集中在哪里,方便教师及时发现教学中存在的问题。
4 多样化的考核方式
该课程的考核包括课堂作业、实验作业、期末考试和大作业,其中课堂作业占25%,实验作业占35%,期末考试占20%,大作业占20%。课堂作业有随堂小测验,主要用来了解学生对课堂讲课内容的掌握情况,还有开放式的课后作业,需要学生查阅大量的资料,进行独立的思考,写出小论文;对于实验作业,要考虑学生之间的互评情况、助教的评分以及教师的抽查3个方面的情况;期末考试是上机考试,考查学生对一些知识点的掌握情况;大作业是数学建模,要求学生撰写论文。这样通过多样化的考核方式全面地评估教学效果。
5 结语
对教学过程的改革没有止境,我们还需针对学生的实际情况及时调整教学方法,找到最适合学生接受和理解的教学方法,不断学习新的教学理念,采用先进的教学辅助工具,提高数学质量。
参考文献:
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篇4
关键词:生物质;压缩块;成型颗粒;建模;参数优化
中图分类号:S216.2 文献标识码:A
文章编号:1674-9944(2013)01-0255-04
1 引言
生物质能源是唯一可再生,能替代化石能源转化成气、液和固态燃料以及其它化工原料或产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者关注的热点。
生物质成型技术是生物质能源转化与利用中的重要方面。这项技术在发达国家经过80多年的发展,已经进入到商业化应用阶段[1~5]。目前在国内对生物质压缩成型技术的研究,主要集中在生物质压缩过程的机械特性、压缩特性、流变特性和成型工艺等方面的实验研究和理论探讨,但缺少一个模型模拟成型过程和参数优化,因此本文研究探讨成型过程模型的建立。
2 生物质成型机理
在人们的生活和生产中会产生农业废弃物(秸秆、壳类、糠渣)、林业废弃物(各种木屑、树枝(叶)、稻草)及各类有机垃圾。生物质压缩成型过程是将上述废弃物收集后经过预处理,再经专门的设备压缩为成型块或颗粒燃料。这种成型燃料密度大,占用体积减小8倍左右[6,7],具有热值高、着火温度低、几乎不产生SO2、燃烧完全等特点,可直接燃烧,也可用于气化[8,9]。
2.1 成型燃料的评价指标
为得到物理化学特性符合使用标准的燃料和生物质气化原料。衡量成型燃料物理品质特性的指标选择松弛密度(Relax density)和耐久性(Durability)[10,11]。成型燃料气化的评价指标选择气体热值、气化效率和焦油含量。
2.1.1 耐久性
耐久性反映了成型块的粘结性能,是由成型块的压缩条件及松弛密度决定的。
2.1.2 松弛密度
生物质成型块出模后,其压缩密度会由于弹性变形和应力松弛逐渐减小。一定时间后密度趋于稳定,此时成型块的密度称为松弛密度[11]。
2.1.3 气体热值(kJ/m3)
生物质气化后的生成可燃气体(Vco、VH2、VCH4)燃烧所产生的热量。
2.1.4 气化效率
气化后可燃气体总热量占气化原料总热量的比值。
2.1.5 焦油量
生物质气化过程中产生的大分子多核芳香族碳氢化合物即为焦油。焦油难以完全燃烧,并产生碳黑颗粒,对燃气设备等损害都相当严重,同时产生的气味对人体也是有害的;另外焦油对于整个气化生产过程带来很大的影响,容易堵塞输气管道,卡死阀门[12]。
2.2 影响成型指标的主要因素
影响生物质的成型的因素有很多,包括内在和外在因素。内在因素主要指原料种类、含水率等;外在因素主要指加热的温度、压力和粒径。这些因素是相互制约的。另外,成型料的尺寸、催化剂的种类及配比主要影响成型料气化过程。
2.2.1 加热温度和压力
成型温度会影响成型燃料的密度和机械强度,当原料含水率一定时,成型温度越高,所需压力越小。这是由于生物质成型过程中加热将木质素软化形成胶体物质有利于成型,并有效的减少了生物质原料对模具的磨损,提高模具寿命[13]。目前,成型过程的加热主要有外加热和摩擦生热。但温度和压力应在合适范围,否则难以成型。实验证明:生物质成型的一般压强为10~30MPa,有外部加热时为10MPa左右,没有任何外在辅助加热设施时需要28MPa左右;秸秆的软化温度为110℃,成型熔融温度为160~180 ℃[13]。
2.2.2 含水率和粒度
生物机体内存在的适量结合水和自由水有剂的作用,使粒子间的摩擦力减小,流动性增强,辅助粒子相互嵌和、填充;在一定压力作用下,可以起到成型粘结剂的作用;另外,水分还可以降低木质素的熔融温度,使生物质成型温度降低[19]。应特别提出,水分过低或过高都不宜成型。粉碎粒度的大小和粉碎后原料颗粒质量会影响产品的抗跌碎性、抗渗水性以及密度等[14,15]。粒度小的生物质填充度高,成型块的抗渗水性和吸湿性增强[14]。原料的粒度越大,越不易破坏原来的物相之间的结构,将直接影响成型机的成型效果、生产效率和动力消耗,使产品的质量下降。
2.2.3 颗粒尺寸
颗粒尺寸主要会影响气化效率[16]。
2.2.4 催化剂的种类及配比
在生物质成型原料中添加合适的催化剂,可以减少焦油和提高气化效率等[12]。
3 压缩成型过程建模及参数优化
3.1 模型建立及参数优化
可以通过实验并对实验数据进行分析处理来研究不同温度、压力和含水率等燃料性能和参数优化。但由于这些方法的局限性在于只能考虑某一种因素,或最佳成型参数的范围。提出本文使用最小二乘支持向量机预测模型方法。它是标准支持向量机的扩展,将二次规划问题转化为线形方程组,有效提高了求解精度并解决了神经网络的局部最优问题和训练样本不足问题[17,18]。将含水率、成型压力作为模型输入;成型的松弛密度、压缩比为模型输出,如图1所示。
3.2 成型燃料对气化指标的影响
在理想的绝热条件下,颗粒较小使气体越容易从颗粒内部溢出,气化效率越高(表1)[16]。但实际上小颗粒生物质在非绝热条件下可能由于质量较小,易于附着在炉壁上,或被载气带出。这种情况的发生与炉内温度较低有直接关系,温度较低造成反应速度较慢,所以在反应完全前小颗粒生物质就很有可能被迫终止反应。该因素在绝热体系中因为在绝热体系中温度可以得到充分保证可以不必考虑,但在非绝热体系中它必须与原有因素综合考虑,才得出可燃气体产量的极值[22]。
另外,成型燃料中添加不同种类含量及配比的催化剂可以提高生物质气化过程焦油脱除率和气化效率[12]。例如添加K2CO3和Na2CO3可提高气体反应速率、降低反应温度、提高气体产量等[23];通过实验得出,温度在780℃时使用催化剂可以将生物质气化时可燃气体的产量提高一倍左右[23]。添加白云石等催化剂可以有效地降低气化过程的焦油含量,粒径越小,催化效果越好。但颗粒直径太小对固定床来说,阻力太大;而对流化床来说则飞灰损失太严重,所以其直径有一定合适范围,一般为2.0~7.0mm为好[24]。但目前国内外在生物质压缩成型过程的研究中主要是考虑添加某一种催化剂的效果,缺乏对多种催化剂的混合添加,以及添加配比量的研究。
为此本文建议在压缩成型过程中可以考虑将两种或两种以上的经济廉价催化剂(如石灰石、白云石等)同时使用,这些催化剂在合适的配比量下加入成型料中,来提高气化燃气品质,降低燃气焦油含量。
4 结语
本文主要在国内外学者对生物质压缩技术研究的基础上,深入分析了成型因素(加热温度、成型压力、含水率以及原料破碎的粒径的大小)对成型料性能(成型燃料的松弛密度、成型燃料的耐久性和燃料气化性能等)的影响。并提出了对生物质压缩过程使用智能方法(如人工神经网络、支持向量机)来建模,进而在该模型的基础上使用智能方法(如遗传算法、蚁群算法、粒子群算法)来进行参数优化,进而获得最佳的成型效果。解决废弃生物质体积密度小,占用空间大,燃烧效率低等问题。另外,本文分析了以成型燃料为原料来实现生物质气化的过程中成型颗粒的尺寸、向成型料中添加催化剂(两种或两种以上)的含量及配比对生物质气化后的气化性能(气化效率、气体热值和碳转化率)的影响。
目前国内外对生物质压缩成型过程或气化过程的研究主要是在成型或气化机理的基础上来数学建模分析,但是生物质的压缩过程包含的反应较多,催化气化过程更是复杂,所以进行机理方面的建模与参数优化相当困难。而尝试在其他工业过程的建模与参数优化中得到了较好的应用的智能方法(神经网络、支持向量机等)对生物质压缩和气化过程建模与参数优化。可以为生物质成型料的制备和生物质气化过程的工程应用提供有益的参考。
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一、创设问题情境,激发学生兴趣
创设有效的问题情境,能引起学生的学习兴趣,促进学生主动学习。而数学来源于现实,存在于现实,应用于现实。教师在教学时,可以借用现实中的数学问题来创设问题情境,把例题生活化,让学生易懂易掌握。让学生体会到数学对我们的生活有很大的帮助,学数学是有用的,无形中产生了学习数学的动力。例如:在讲授数学建模这节时,可以创设这样的问题情境。在煤气灶上,在相同的条件下,把相同的水烧开,开关的旋钮旋到什么角度时,才能使煤气燃料用的最少?在教师的启发引导点拨诱导下,让学生亲自动手去实验。通过数据的收集、数据的拟合,来构造数学模型,经历将一个实际问题转化为数学问题的数学化的过程。因为数学化,就是数学的组织现实世界的过程。数学社会化,社会数学化的趋势日益明显,现实世界中许多实际问题所以不仅要学好数学理论知识,还要学会数学思考,将学习的数学知识灵活运用于解决现实中的问题让从中。体会实际问题转化为数学问题的数学化和从符号到概念的数学化,丛中感受数学发现的乐趣,增进学好数学的信心,形成应用意识,创新意识。
美国著名数学家波利亚说过:“为了使学习富有成效,学生应该对所学知识倍感兴趣,并在学习中寻求欢乐。”所以在数学教学中,不应照本宣科地对学生灌输数学知识,而要积极创设教学情境,启迪学生的思维,这不仅可以活跃课堂气氛,集中学生的注意力,诱发学生的好奇心和学习动机,而且可以增强学生的求知欲,发挥学生的主体作用,产生学习数学的兴趣。当然,数学教学应创设一种有利于培养学生理解数学概念的数学情境,提出问题,构作猜想,形成智力思考;提供有启发意义的材料,为学生琢磨数学思想提供必要的时间;重视学生的想法,鼓励学生提出个人见解、切磋交流。
二、创设生活化情境,培养学习兴趣
新课程标准更多地强调学生用数学的眼光从生活中捕捉数学问题,主动地运用数学知识分析生活现象,自主地解决生活中的实际问题。在教学中我们要善于从学生的生活中抽象数学问题,从学生已有生活经验出发,设计学生感兴趣的生活素材以丰富多彩的形式展现给学生,使学生感受到数学与生活的联系--数学无处不在,生活处处有数学。因此,通过学生所了解、熟悉的社会实际问题(如环境问题、线性规划问题、优化问题等等),为学生创设生动活泼的探究知识的情境,从而充分调动学生学习数学知识的积极性,激发学生的学习热情,心理学家认为,兴趣是人们力求认识某种事物或爱好某种活动的倾向,兴趣的功效之一就是能对正在进行的活动起推动作用。学生的学习兴趣和自觉性是构成学习动机的重要成份,无疑地,数学课堂教学应积极激发学生对学习的需要和兴趣。数学知识比较深奥,每堂数学课都对学生具有新鲜感,如能在引入新课时,提出具有诱惑力的问题,更能激发学习兴趣。我们知道,引入新课一般有开门见山的直导式,有观察规律的发现式,有实验操作的演算式,有具诱惑力的问答式等,在各种不同的方式中,都可以直接提出与课本有关的问题或通过诱导的方式提出问题。例如在讲排列组合中两个原理时,可以先提出一个问题,由同学竞猜:有10封不同的的信,随意放进6个不同的邮筒寄出,问有多少种不同的投递方法?正确的结果是610种。比同学们七嘴八舌的大胆猜想还多得多;在讲等比数列概念时,我先讲了一个古时代一位国王与象棋大师戏言奖赏的故事;这样,一开始就"引人入胜",产生好奇心,并由此产生求知欲望与热情,对课堂学风和理解内容起到了良好的作用。
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新课标下的数学课堂,是通过一系列的教学环节来达到教学目的。数学课程还倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习数学的方式。鼓励学生在学习过程中养成独立思考、积极探索的习惯。发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的‘再创造’过程。同时,高中数学课程要设立‘数学探究’、‘数学建模’等学习活动,为学生形成积极主动的、多样的学习方式进一步创造有利的条件,以激发学生的数学学习兴趣,鼓励学生在学习过程中养成独立思考、积极探索的习惯。高中数学课程应力求通过各种不同形式的自主学习、探究活动,让学生体验数学发现和创造的历程,发展他们的创新意识。”
所谓数学思想方法,就是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人的意识中,经过思维活动而产生的结果,它是对数学事实与数学内容(表层知识)的本质与共性的认识(深层知识)。关于中学数学思想的主要内容包括:①符号化与对应思想,如换元思想、对应变换思想、函数思想、数形结合思想;②分类与集合思想,如分类思想、交集并集思想、补集思想;③公理化与系统思想,如公理化思想、结构思想、整体思想、分解组合思想;④统计思想,如随机思想、统计调查思想、假设检验思想、量化思想;⑤化归思想,如纵向化归、横向化归、同向化归、逆向化归思想;⑥辩证思想,如对立统一思想、运动变化思想、最优化思想、极限思想。数学思想方法总是蕴含在具体的数学基本知识里,处于潜形态。作为教师,应该将深层知识揭示出来,将这些深层知识由潜形态转变为显形态,由对数学思想方法的朦胧感受转变为明晰的理解。这样既能提高学生发现问题、解决问题的水平,培养学生机敏及逆向的思维,又能激发学生猜测和创造的能力,并由此上升到思想方法的高度。
一、在数学应用和联系实际中开展研究性学习
高中数学课程的性质中谈道:“对于认识数学与自然界、数学与人类社会的关系,认识数学的科学价值、文化价值,提高提出问题、分析和解决问题的能力,形成理性思维,发展智力和创新意识,具有基础性的作用。”在数学研究性学习中,社会实践是重要的获取信息和研究素材的渠道,学生通过对事物的观察、了解并亲身参与取得第一手资料,可用所学的数学知识解决相关问题。数学探索能力是在抽象概括能力、推理能力、选择判断能力基础上发展起来的创造性思维能力,是对形成的数学思想方法进行验证和发展,进一步加深理性认识。数学探索能力是数学思维能力中最富有创造性的要素,也是较难培养和发展的要素。探索的过程实质上是一个不断提出设想、验证设想、修正和发展设想的过程,在数学中,它表现在提出数学问题、探索解题途径、得出数学结论、寻找解题规律等一系列有意义的发现活动之中。
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及与社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践性活动。对于高中学生而言,要开展研究性学习,必须培养他们的实践能力。具体说来,主要包括以下几个方面的能力:发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力;动手操作的能力;参加社会活动的能力。例如让学生尝试研究“银行存款利息和利税的调查”:先让学生制定调查研究专题,从教科书、课外阅读书以及网络中查找有关银行存款利息和利税的内容,由学生自己根据实际需要,分组到不同的银行进行原始数据的搜集,通过对原始数据的分析、整理,建立一个数学模型。在研究过程中,学生的积极性以及创新能力得到了充分的展示,使他们发现了研究数学的乐趣,也享受到了成功的喜悦。
二、在抽象问题的探索中运用数学思想方法
提倡学生问,还要善于培养学生发现问题和解决问题的能力,不断地深化思维,增强学生的数学思想方法的应用意识和创新意识,并希望能够上升为一种自觉地对客观事物中蕴藏的一些数学模式做出思考和判断的能力。
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《高中数学课程标准》倡导积极主动、勇于探索的学习方式,指出:“学生的数学学习活动不应只限于接受、记忆、模仿和练习,高中数学课程还应倡导自主探索、动手实践、合作交流、阅读自学等学习数学的方式。这些方式有助于发挥学生学习的主动性,使学生的学习过程成为在教师引导下的‘再创造’过程。同时,高中数学课程要设立‘数学探究’、‘数学建模’等学习活动,为学生形成积极主动的、多样的学习方式进一步创造有利的条件,以激发学生的数学学习兴趣,鼓励学生在学习过程中养成独立思考、积极探索的习惯。高中数学课程应力求通过各种不同形式的自主学习、探究活动,让学生体验数学发现和创造的历程,发展他们的创新意识。”
一、在数学应用和联系实际中开展研究性学习
高中数学课程的性质中谈道:“对于认识数学与自然界、数学与人类社会的关系,认识数学的科学价值、文化价值,提高提出问题、分析和解决问题的能力,形成理性思维,发展智力和创新意识,具有基础性的作用。”在数学研究性学习中,社会实践是重要的获取信息和研究素材的渠道,学生通过对事物的观察、了解并亲身参与取得第一手资料,可用所学的数学知识解决相关问题。数学探索能力是在抽象概括能力、推理能力、选择判断能力基础上发展起来的创造性思维能力,是对形成的数学思想方法进行验证和发展,进一步加深理性认识。数学探索能力是数学思维能力中最富有创造性的要素,也是较难培养和发展的要素。探索的过程实质上是一个不断提出设想、验证设想、修正和发展设想的过程,在数学中,它表现在提出数学问题、探索解题途径、得出数学结论、寻找解题规律等一系列有意义的发现活动之中。
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及与社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践性活动。对于高中学生而言,要开展研究性学习,必须培养他们的实践能力。具体说来,主要包括以下几个方面的能力:发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力;动手操作的能力;参加社会活动的能力。例如让学生尝试研究“银行存款利息和利税的调查”:先让学生制定调查研究专题,从教科书、课外阅读书以及网络中查找有关银行存款利息和利税的内容,由学生自己根据实际需要,分组到不同的银行进行原始数据的搜集,通过对原始数据的分析、整理,建立一个数学模型。在研究过程中,学生的积极性以及创新能力得到了充分的展示,使他们发现了研究数学的乐趣,也享受到了成功的喜悦。
二、在抽象问题的探索中运用数学思想方法
提倡学生问,还要善于培养学生发现问题和解决问题的能力,不断地深化思维,增强学生的数学思想方法的应用意识和创新意识,并希望能够上升为一种自觉地对客观事物中蕴藏的一些数学模式做出思考和判断的能力。
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(1?云南农业大学经济管理学院,云南昆明650201;2?江西农业大学经济管理学院,江西南昌330045)
摘要:城镇化建设为我国新型城镇化的推进奠定了基础,我国私人汽车拥有量也随着新型城镇化的发展而迅速增长。本文选取城镇居民人均可支配收入、城镇人口和城镇居民家庭人均现金消费支出等作为解释变量,运用Eviews6?0进行计量经济分析。最终得出城镇化对我国私人汽车拥有量有显著影响,其中城镇居民可支配收入和城镇人口是主要影响因素。根据实证结果对政府部门提出了相关政策建议,认为加强交通基础设施建设以及交通秩序管理,鼓励使用公共交通工具和提高城镇居民公共福利,才是当前新型城镇化进程中解决私有汽车拥有量快速增长的有效措施。
关键词 :城镇化;私人汽车拥有量;实证研究
中图分类号:C912?81文献标志码:A文章编号:1004-390X(2015)04-0001-05
随着城镇化的不断推进,我国城镇化率不断提高,1978年我国城镇化率仅为17?92%,而2014年提高到了54?77%。城镇化的推进不仅提高了城镇居民的生活水平,也让更多居民享受到了城镇化带来的实惠。城镇化让城镇居民的人均可支配收入持续上升,城镇居民家庭的消费支出也随着收入的提高而增加。城镇化的推进使我国私人汽车拥有量不断增长,2013年私人汽车拥有量达到10501?68万辆,同比增长18?82%。城镇人口的增长、城镇居民的人均可支配收入的上升以及城镇居民家庭的消费水平的增加等对我国私人汽车拥有量都有很大的影响。
本文针对城镇化可能对私人汽车拥有量增加所带来影响的因素,选取城镇人口、城镇居民人均可支配收入和城镇居民家庭人均现金消费支出等指标对我国私人汽车拥有量进行回归分析。文中选取指标数据均来自国家统计局网站,研究的目的是对数据进行回归分析,得出我国私人汽车拥有量在城镇化进程中的发展规律,最后对我国私人汽车的增长所带来的环境问题、交通拥堵问题以及交通事故发生率加大等问题提出对策建议。
一、国内外文献研究现状
近年来随着私人汽车拥有量上升所带来问题的增加,对私人汽车拥有量的计量分析和研究逐渐增多。现有的研究主要集中在私人汽车的主成分分析、聚类分析以及灰色系统预测分析法上,选取的指标也各有所不同。解云等[1]通过选取载客大型汽车、载客中型汽车、载客小型汽车、载客微型汽车、载货重型汽车、载货中型汽车、载货轻型汽车、载货微型汽车以及其它汽车等9个指标,对我国私人汽车拥有量通过SAS统计分析软件进行了聚类分析,得出:我国各省私人汽车市场整体如同经济发展水平,呈现出东、中、西的阶梯发展特点。东部沿海省份总体水平高于中部和西部。韩雪等[2]运用1989—2004年国家统计局公布的相关数据,选取了国民总收入和钢材产量两个指标对我国私人汽车保有量进行了回归分析,并对2005年的私人汽车保有量进行了预测。施凤丹等[3]通过国际油价波动来对私人汽车拥有量进行计量分析,得出1985—2006年间我国私人汽车拥有量与国际油价及人均收入之间存在长期协整关系。同时,他们根据Granger因果关系检验结果,得出中国私人汽车拥有量对国际油价存在单向的因果关系,也就是说,中国私人汽车数量的增长在一定程度上导致了国际油价的上升。李乃伟[4]和斯琴[5]运用灰色系统分析方法对我国私人汽车拥有量进行分析和预测;洪求枝[6]和程准[7]也运用了此方法对我国私人汽车拥有量进行了预测分析,他们都得出灰色系统分析法能够比较准确的预测我国私人汽车拥有量,预测误差小,精度良好。朱明放等[8]运用基因表达式编程对私人汽车拥有量进行了建模和统计分析,准确地预测了2008年和2009年我国私人汽车拥有量。
第4期李秋生,等:城镇化对我国私人汽车拥有量影响的实证研究
云南农业大学学报第9卷
国外对私人汽车的研究则偏重于私人汽车与公共交通之间的关系。HAGMAN[9]研究了利用私人汽车出行的优点、缺点和害处,优点主要包括自由、舒适以及节省时间,缺点主要是增加费用以及造成环境污染。研究认为,使用私人汽车的优点都只是对个人有益处,而其缺点,如造成环境污染则是对整个社会都有害处。CABRIELA等[10]定性研究了人们选择公共交通或私人汽车的原因,其中包括出行时间、费用、舒适度、生活习惯、兴趣、心理因素等,文章认为做好公共交通的配套设施是争取潜在顾客的重要原因。
通过对国内外文献的分析可以看出在私人汽车拥有量方面,国内学者主要对数据进行回归分析,国外学者主要研究私人汽车与公共交通之间的关系。本研究主要是针对城镇化的发展可能会对我国私人汽车拥有量造成的影响,从城镇化的视角对私人汽车拥有量进行建模和统计分析,验证城镇化对我国私人汽车拥有量的影响程度。城镇化发展,让人们的生活方式发生了重大转变,人们的出行方式也悄然发生变化,对私人汽车拥有量的研究能够为人们选择出行方式、降低出行成本提供政策建议。并且我国尚处在新型城镇化发展阶段,从城镇化角度研究私人汽车拥有量对城镇化进程中基础设施建设以及对交通秩序管理方面都有一定的帮助。
二、指标选取与模型建构
城镇化进程中有很多数据反映了城镇化水平和城镇化成效,如图1所示城镇化率和城镇人口都反映了城镇化的发展,特别是城镇化率这个指标更加直观的反映了我国城镇化进程。从趋势图可以看出:1990—2000年我国开始进入城镇化快速发展时期,2000年我国城镇化发展开始加速,随后保持平稳,直到2010年进入新型城镇化,我国城镇化发展开始进入新的发展阶段。虽然城镇化率更加直观地反映了城镇化进程,但是为了减少数据的波动性以及消除可能带来的多重共线性,本文还是选择城镇人口作为解释变量之一来进行分析。尽管城镇人口的趋势没有城镇化率的趋势那么直观,但是整体上也反映了我国城镇化发展趋势。
除此之外,为了比较全面地研究城镇化对私人汽车拥有量的影响,城镇人均可支配收入和城镇居民家庭人均现金消费支出这两个在一定程度上能反映城镇化发展质量的指标也考虑作为解释变量来进行研究。
因此,本研究选取1985—2013年私人汽车拥有量、城镇人均可支配收入、城镇人口和城镇居民家庭人均现金消费支出等指标进行计量分析。为了便于统计数据,现将数据设置如下:
Y为私人汽车拥有量(万辆);X1为城镇居民人均可支配收入(元);X2为城镇人口(亿人);X3为城镇居民家庭人均现金消费支出(元);X4为城镇化率(%)。
综合上述选取数据,对模型函数初步设定为:
Y=β0+β1X1+β2X2+β3X3+β4X4+μ
三、模型修正及参数估计
根据上面所列的时间序列数据,采用最小二乘估计法(OLS)估计模型参数,得到初始回归结果见图2。
由图2可知回归函数可表达为:
Y=1?68X1-1007?183X2-1?79X3+
69?14X4+1028?36
上述统计回归分析结果表明:尽管样本数据的拟合优度很好(R2=0?9867),但是解释变量“城镇化率”在t检验下不显著(P=01117),并且与解释变量“城镇居民人均可支配收入”呈负相关关系,这并不符合一般消费规律。X2和X4在t检验下都不显著,也可能是因为存在多重共线性。
为了消除多重共线性,本文将剔除城镇化率(X4)这个指标,然后再进行数据统计分析。针对可能出现的非线性问题,文章还对时间序列进行对数处理。因此,需要对回归函数进行调整,运用对数的形式表示,重新得到回归函数为:
lnY=β0+β1lnX1+β2lnX2+β3lnX3+μ
根据上面所列的时间序列数据,采用最小二乘估计法(OLS)估计模型参数,得到回归结果见图3。
由图3可知回归函数可表示为:
lnY=2?83lnX1+3?22lnX2-2?36lnX3-2?99
从统计结果来看,各解释变量在t检验下是显著的。但是为了消除异方差的影响,现使用残差e的绝对值的倒数作为权重因子(即w=1[]|ei|),作加权最小二乘回归,其结果见图4。
从结果可以看出,作加权最小二乘回归后,各解释变量在t检验下都是非常显著的,并且拟合优度非常好(R2=0?9998),D?W值也接近2,并没有自相关性。所以,作加权后的最小二乘回归是可行的。因此,由图4可知调整后的回归方程可以表示为:
w*lnY=8?65w*lnX1+3?74w*lnX2-
8?81w*lnX3+0?83
四、结论及建议
(一)基本结论
模型结果表明,随着我国城镇化的推进,1985—2013年期间,我国私人汽车拥有量与城镇人口呈正相关,城镇人口每增长1%,私人汽车拥有量将增加3?74%;私人汽车拥有量与城镇居民人均可支配收入成正比的关系,城镇居民人均可支配收入每增加1%,我国私人汽车拥有量将增加8?65%;值得注意的是,城乡居民家庭人均现金消费支出与私人汽车拥有量呈负相关,城乡居民家庭人均现金消费支出增加1%,私人汽车拥有量将下降8?81%。
(二)对策建议
由以上结论可知:改革开放以来,我国城镇化进程的步伐逐渐加快,城镇化给我国带来了很大的益处,也让更多的居民享受到了改革开放带来的红利。但与此同时城镇化也给政府带了很多的难题,本文研究结论表明,随着城镇化推进,我国私人汽车拥有量增长迅速。因此,针对城镇化对私人汽车拥有量的影响,提出以下建议:
第一,在逐步加快新型城镇化建设的同时,要选择合适的城镇化发展规模途径,大力发展中、小城镇,逐步分流大城市人口,特别是特大城市人口。因为研究结论表明,过快的城镇人口增长会加快私人汽车拥有量的增加,合理的城镇人口增长对解决城镇人口压力、缓解大城市雾霾等环境压力和交通压力方面都将会有很大帮助。
第二,合理调整城乡居民家庭消费结构,适当增加家庭人均现金消费,特别是公共交通现金消费支出。因为研究结果表明城乡居民家庭人均现金消费支出与私人汽车拥有量呈负相关,鼓励公共交通出行,增加公共交通现金消费支出对缓解私人汽车拥有量快速增长有一定作用。
第三,新型城镇化的发展对提高人民水平有很大作用,但是政府在限制私人汽车方面必须拿出合理的政策,这就需要大力提高公共交通福利,加强道路基础设施建设以及交通秩序管理,做到私人汽车拥有量持续健康发展。
[
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篇9
【关键词】环境成本;层次分析法;权重;价值系数
面对日趋严重的环境问题,人们在对传统发展模式的反思过程中认识到企业的生产经营活动是导致环境污染最为重要的原因之一,所以企业对环境保护有不可推卸的责任。企业因履行环境保护责任和自身可持续发展的需要,必然要对自然资源、能源的消耗和向环境排放废弃物形成的环境负荷进行治理,环境成本随之形成。企业如何对环境成本进行管理,是近年来理论界普遍关心的热门话题,也是企业加强环境成本管理、实现可持续发展的客观要求。笔者从管理的角度出发,以成本控制的思想为指引,基于管理层次对企业环境成本进行了分类,在此基础上设计出企业环境成本管理层次分析结构,最后构建了基于层次分析结构的环境成本管理方法、内容以及应用步骤。期望为企业加强环境管理提供理论与方法依据。
一、对企业环境成本概念及分类的重新界定――基于管理层次的考虑
就环境成本的概念来讲,还没有公认的环境会计准则对环境成本的定义、内容和分类提供统一标准,到目前为止国内外会计学界对环境成本的概念一直争议颇多,缺乏清晰、一致的看法①。不同学者和组织从不同的角度进行了不同的解释,也从不同侧面进行了不同内容的研究。由于本文是站在企业角度考察环境成本,研究企业环境成本的管理问题及其方法,因此,出于如下几方面的考虑来界定企业环境成本:一是应以传统会计对成本的界定为基础,明确成本是一个资产流出的概念,代表着经营主体为了实现经营目标、获得经济收益而发生的各种物品和劳动的消耗;二是企业环境成本应与环境保护密切相关,凡是企业为了预防、控制、恢复、补偿企业活动的环境影响支出都可以认为是企业的环境成本;三是明确环境成本的承担主体为企业,因为日益严峻的全球性生态环境危机是由于以往企业对环境不负责任的行为造成的,环境问题的解决理所当然必须依赖于企业对环境负责的行为;四是基于本文的研究内容是对企业环境成本管理方法的探讨,环境成本的界定从事前、事中、事后分层次管理角度出发,认为企业环境成本管理的企业环境成本是一个“大成本”的范畴。
笔者在对国内外有关环境成本定义比较分析的基础上,参照联合国国际会计和报告政府间专家工作组第15次会议文件《环境会计和报告的立场公告》中对环境成本的定义,对企业环境成本进行进一步的界定与明确,提出本文的观点,即企业环境成本是指企业本着对环境负责的原则,分析生产经营的事前、事中、事后各管理层次中由环境方面的因素引致且已经发生的,并明确应由本企业承受和支付的,为管理企业活动对环境造成的影响而主动或被要求采取措施的,以及因企业执行环境目标和要求等所付出的成本。对企业环境成本的分类应该由企业的使用目的来决定,因企业利用成本信息的方式不同,或者活动的规模和范围不同,环境成本的分类也会不尽相同。本文从管理的角度出发,按生产经营的事前、事中、事后三个层次进行划分,以期清晰地看到企业环境成本产生的具体原因和环境保护投入的效果,有利于环境成本的管理,更好地为企业服务。此处需要说明的是由于环境成本的特殊性,它不同于一般的企业成本,在生产经营的事中阶段包括生产过程和考虑了循环经济的废弃物处理再利用过程两个阶段,在此阶段之前、之后发生的与环保相关的成本分别属于事前、事后环境成本管理项目,具体分类如下:
(一)企业环境成本事前管理项目
1.环境教育培训费,指企业按照国家法律法规及环保部门的相关规定,并结合企业自身情况的需要在项目投产前或随时根据生产需要进行定期或及时的对人员环境方面知识及相关技能的培训费用支出。
2.环境管理考核机构的运作、构建费,指企业为了进行环境成本管理、环境投资决策、环境绩效考核而设有专门的环境管理机构或某一部门下设有专门人员的日常经营成本开支和初建期的一些成本支出。
3.环境认证费,指企业根据国家法律法规要求对环境体系认
证、环保设备定检及环境污染质量检测等方面发生的支出,如为ISO14000体系认证投入的成本。
4.环保研究开发费,指企业为降低和控制环境负荷、进行环境
保护的研究开发和方案设计成本,如绿色设计研究费,工艺改造调研分析、技术投入等。
(二)企业环境成本事中管理项目
1.原料存储、运输、耗减费用,指企业在生产经营过程中为了处理“三废”而需要投入的原料、辅料的存储、运输、消耗等的费用成本支出。如企业为了减少SO2的排放量,需投入大量的石灰石原料进行化学处理。
2.绿色材料消耗、运输、存储等费用,指为了节能环保、降低污染治理难度和成本,企业在生产中投入的绿色材料、环保材料、替代材料的消耗、运输、存储费用。
3.环保设备投入、更新改造、运行、维护费用(包括折旧费),指企业在产品生产制造和再生循环阶段,降低直接排放的环境负荷而投入的环保设备日常运行维护费用,以及环保设备的工艺改造支出成本、环保设备折旧费等。
4.绿色包装方案设计及消耗费用,指为降低产品、容器包装在消费、废弃等下游环节产生的环境负荷而发生的成本,如变更产品包装、容器低负荷化所投入的成本。
5.副产品回收及废料循环利用投入费用,指为提高资源的利用效率、减少废弃的比重,将生产过程中产生的副产品及废料进行循环利用或作为其他产品的辅料投入而需增加的成本。
(三)企业环境成本事后管理项目
1.土地污染、自然环境破坏的修复成本,指企业在生产经营过程中排放“三废”或其它不利环境行为,造成土地、水和空气等环境资源质量下降而支付的费用,如土地损害补偿费。
2.环境事故或公害的赔偿金、罚金,指企业由于环境事故或公害引起环境质量降低,政府行政机关等部门要求企业支付的污染和破坏环境的赔偿金、罚金,如排放废水、废气的企业向周围居民支付的健康补偿费等。
3.排污费、超标排污费,指企业经过污染预防、治理环节后仍对环境造成损害,向外界排放 “三废”及超出环保部门规定标准的“三废”,而需向当地环保部门等相关机构支付的成本费用。
4.环保案件诉讼费,指企业生产经营行为造成严重的环境事故或公害,环境污染危害面广、波及范围大,导致法律诉讼支付的相关成本费用。
根据以上对环境成本的分类,可构造企业环境成本管理层次分析结构图,具体如图1所示:
当然,本文对企业环境成本概念、分类的进一步明确是对企业环境成本总的认识,针对每个具体企业的客观情况,应该由企业根据生产经营的特点、管理的需要,充分考虑自身的实际能力,列出更加明确和详细的环境成本项目,真实反映成本水平,以及企业在环境资源效益与经济效益之间的关系,这样企业环境成本管理才会有现实意义。
二、层次分析法概述及选择运用机理分析
(一)层次分析法概述
层次分析法(The Analytic Hierarchy Process,以下简称AHP)是美国运筹学家、匹兹堡大学教授T.L.Saaty于20世纪70年代中期提出的一种系统分析方法。1971年,他曾为美国国防部研究所谓“应急计划”,1972年为美国科学基金会研究电力在工业部门分配问题,1973年为苏丹政府研究苏丹运输问题。由于研究工作需要,他感到必须考虑综合定性与定量分析和使人脑决策思维过程模型化(或规范化)的方法,从而初步形成了AHP理论的核心,即很多复杂系统可以简化为有序的递阶层次结构,决策问题通常表现为一组方案优先顺序的排列问题,而这种排序又可以通过简单的两两比较形式导出。这些思想始见于Saaty分别于1972年和1975年内部出版的《用于排序和计划的特征根分配模型》和《层次和排序――特征根分析》。正式提出AHP的论文,一般认为是Saaty在1977年举行的第一届国际数学建模会议上发表的《无结构决策问题的建模――层次分析理论》。从那时起,AHP开始引起人们的注意,并且应用在各个领域。1980年Saaty出版了AHP的专著,全面系统地论述AHP的原理、应用及数学基础。随后他又陆续写出两本侧重论述AHP应用的著作,即1981年出版的《排序的逻辑》(与L.G.Vargas合著)和1982年出版的《领导者的决策》。近年来,Saaty和近百位学者在发展AHP的理论和推广AHP在各类问题的应用方面完成了许多工作。
(二)选择运用机理分析
对环境成本进行分层管理需要运用层次分析法(AHP),层次分析法体现了人类运用过去已有的知识与经验,对客观事物进行分解、判断、综合,并据此求得最佳规划方案的能力。它把人的决策思维过程层次化、数量化、模型化,并用数学手段为分析、决策提供定量的依据,特别是在目标因素结构复杂、各个因素的重要性、影响力或优先度常常难以量化、缺少必要数据的情况下,需要将决策者的经验判断定量化时该法非常实用。该方法适用于多准则、多目标或无结构特征的复杂问题的决策分析,可以将定量分析与定性分析较好地结合起来。大量的规划问题和确定加权值的问题均可用层次分析法获得满意的结果,广泛用于管理评价、经济发展比较、资源规划分析、事故致因分析、人员素质测评及安全经济分析等方面。具体到本文的研究有以下几点原因:
1.管理需要人的参与,环境成本管理在一定程度上又需要有量方面的要求,层次分析法正是定性与定量相结合的决策分析方法。
2.环境成本管理定性思想要求企业管理者在作决策时事先对
企业环境成本的总体宏观框架有所把握,对环境成本管理的侧重点有所预计,层次分析法在得出判断矩阵元素值时需要对各因素的相对重要性(或优劣、偏好、强度等)作相关判断,这正好与环境成本管理定性思想不谋而合。
3.环境成本定量管理要求环境成本在事前、事中、事后各个层次以及各层次中具体的环境成本项目有量纲方面的指引,通过相对量对环境成本管理的资金分配有所导向,通过公式运用分析计算出绝对额来控制环境成本。层次分析法体现的分层结构描述了事前、事中、事后高层次中的排序变化对各环境成本具体项目低层次中元素排序的影响,在低层次中提供关于系统的结构和功能的详尽信息,并可以在高层次上对行为者及其目标有一个整体性的了解,通过计算的权重进行企业环境成本管理,以与定量管理思想保持一致。
4.分层思想运用既稳定又灵活,微小的扰动只对整个结构产生微小的影响,对一个具有合理结构的层次增加成分或减少成分,不会破坏正常作用,这样可以保证环境成本的划分适应每个企业的实际情况,保证环境成本管理效果。
三、基于层次分析结构法下的企业环境成本管理模式应用步骤
(一)建立企业环境成本管理层次分析结构模型
分析研究对象所包含的因素及其相互关系。将有关的各个因素按照不同的属性自上而下地分解成若干层次,同一层次的诸因素从属于上一层的因素或对上一层因素有影响,同时又支配下一层的因素或受下一层因素的作用。层次结构通常分为目标层(最高层)、准则层(中间层)和措施层(最低层),基本示意图如图2所示:
根据上文对企业环境成本按管理层次分类的结果,层次分析结构具体为:目标层――企业环境成本;准则层――事前管理,事中管理,事后管理;措施层――事前管理、事中管理、事后管理各项分别包含的具体管理成本项目,共13项指标。具体构建的企业环境成本管理层次分析结构图见图2。这一步骤是进行环境成本管理的前提。
(二)构造企业环境成本管理判断矩阵,计算各层次指标权重
1.构造判断矩阵。判断矩阵元素的值反映了人们对各因素相对重要性(或优劣、偏好、强度等)的认识,一般采用1-9及其倒数的标度方法。1-9的标度方法是将思维判断数量化的一种好方法。首先,在区分事物质的差别时,人们总是用相同、较强、强、很强、极端强的语言,再进一步细分,可以在相邻的两级中插入折衷的提法,因此对于大多数决策判断来说1-9级的标度是适用的。其次,心理学的实验表明,大多数人对不同事物在相同属性上差别的分辨能力在5-9级之间,采用1-9的标度反映多数人的判断能力。第三,当被比较的元素其属性处于不同的数量级,一般需要将高数量级的元素进一步分解,这可以保证被比较元素在所考虑的属性上有同一个数量级或比较接近,从而适用于1-9的标度。
根据企业环境成本管理层次分析结构图,通过专家对层次结构图中各中间层、执行层的综合评定(基于本文研究微观个体――企业环境成本管理,专家可以考虑选择了解企业的各级高管人员,如财务总监、生产总监、总经理等),依据1-9的标度方法,得到4个判断矩阵,分别为:(1)企业环境成本――事前管理,事中管理,事后管理;(2)事前环境成本管理――环境教育培训费,环境管理考核机构的运作、构建费,环境认证费,环保研究开发费;(3)事中环境成本管理――原料存储、运输、耗减费用,绿色材料消耗、运输、存储等费用,环保设备投入、更新改造、运行、维护费用(包括折旧费),绿色包装方案设计及消耗费用,副产品回收及废料循环利用投入费用;(4)事后环境成本管理――土地污染、自然环境破坏的修复成本,环境事故或公害的赔偿金、罚金,排污费、超标排污费,环保案件诉讼费。
2.层次单排列及其一致性的检验。判断矩阵A的特征根问题AW=λmax W的特征向量解W,经规一化后即为同一层次相应因素对于上一层次某因素相对重要性的排序权值。这一过程称为层次单排序。计算权重的方法有和积法、方根法等。下面以和积法为例进行说明。
(三)分析企业环境成本资金投入标准
通过上一步骤计算得到的权重,可以为企业管理者提供环境成本各组成部分的相对标准,作为今后环境成本管理采取措施的依据,也可对有关环境成本投入资金相关分配问题进行事前规划。
假设通过计算我们得出的企业事前环境成本管理、事中环境成本管理、事后环境成本管理的权重分别为0.193、0.724、0.083,说明环境成本事前需投入0.193相对比例的资金或成本,事中需投入0.724相对比例的资金或成本,事后需投入0.083相对比例的资金或成本,同时也说明企业环境成本管理关注的重点为事中和事前管理。
(四)计算企业环境成本功能系数
分析企业环境成本现状,借助产品功能成本决策的思路,通过功能与成本之间的相互关系分析企业目前环境成本价值,据以判断企业环境成本管理的方向,分析原因,采用一定的技术方法,使环境成本管理真正发挥作用。
产品功能成本决策是将产品的功能(产品所担负的职能或所起的作用)与成本(为获得产品一定的功能必须支出的费用)对比,寻找降低产品成本途径的管理活动。企业环境成本管理借鉴此思路可表述为:环境成本的功能(企业投入环境成本所起的作用或所能达到的效果)与环境成本对比,寻找降低企业环境成本的途径,进行环境成本管理活动。用公式可表示为:
功能评价采用常用的方法――评分法确定功能评价系数,评分时可采用意见汇集法②、特尔菲法③等确定功能的得分。本文从国家环境保护部门的相关要求、社会普遍认可的可持续发展体系(社会、环境、经济可持续发展三方面)、企业相关人员提供的标准、企业实施环境保护希望达到的效果这几方面考虑制定功能评价标准。具体为以下五方面:1.符合国家环保法律、法规;2.符合地方环保局各项标准,如污染物排放合标、三废处理合标等;3.环保过程实现双赢,既保护了环境又增加了企业经济利益,如原料投入节能且经济、副产品有增值收益等;4.国家提供优惠政策,如国家补偿等;5.企业出于社会责任,维护企业形象。当然,此标准可采用开放式思路,有关专家学者、企业可以根据实际情况进行相应调整。
2.如果该项环境成本项目的价值系数Vi等于1或接近于1,则说明企业环境成本投入所发挥的功能与环境成本投入基本相当,因而也就不是降低成本的主要目标。
3.如果该项环境成本项目的价值系数Vi小于1,则说明与功能相比成本偏高或与恰当的成本投入相比功能不足,应作为主要研究对象,进一步寻找提高功能、降低成本的潜力。
(七)分析企业环境成本综合管理现状,提出对策及建议
结合企业的实际情况,根据以上(一)―(二)的计算步骤,综合分析企业环境成本管理现状,通过各层次中影响因素的权重为企业管理者提供下一阶段环境成本各组成部分投入资金的相对标准,进行事前规划;通过计算企业目前的价值系数,反映企业现有状况下环境成本投入取得的功能效果与环境成本的关系,凭借价值系数值判断企业环境成本管理的方向,分析原因,提出有针对性的建议。这样,就从事前、事中、事后三个层次关注企业环境成本,从而达到管理的目的。
四、结束语
企业环境成本管理是企业成本管理领域的一个新的内容。目前大多数研究还仅仅局限于环境成本内容界定、环境成本核算等方面,企业层面的环境成本管理的方法与应用研究较少。通过此方法,可以提供两种途径对企业环境成本进行管理,其一,对环境成本资金分配提供事前规划;其二,分析企业目前环境成本投入效果,依据具体分析结果进行成本控制,实施环境成本管理。
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篇10
【关键词】 平衡计分卡;业绩评价;清洁生产;层次分析法
一、问题的提出
在我国经济发展快速增长中, 中小企业的发展速度明显加快,根据《2008年中国统计年鉴》,2007 年我国中小企业数已达到333 858家,其中中型企业33 596 家,小型企业300 262 家,占全国企业总数的99. 1%。中小企业工业总产值为264 319 亿元,占我国工业总产值的65. 2%,提供了70%的进出口贸易额,为政府创造了近50. 5%的税收,吸纳了全社会76. 9%的就业人口。中小企业在我国经济增长与发展、促进社会稳定方面作出了巨大贡献,已成为国家经济发展的主力军。但很多中小企业为最大限度地实现成本最小化、利润最大化,通常以较少的财力、技术和人力资源实施差强人意的环境控制措施,往往很难解决环境问题。松花江污染、三聚氰胺、苏丹红、瘦肉精等事件的出现,使公众舆论对大企业的环境、产品质量、安全问题的关注远远大于中小企业。
我国中小企业80%以上的工业生产存在污染问题,占中国污染源的60%。根据国务院的《关于加强环境保护的若干决定的意见》,可以针对企业的具体污染情况进行“一罚两停”,可以对污染企业进行罚款和关停企业,因而中小企业的环境成本在逐渐增加。效益好的中小企业因为环境问题被关闭的也不在少数。环境问题严重威胁着大量中小企业的生存与发展,因此政府有关机构及企业本身、投资者不能仅以企业会计利润及其有关财务指标对中小企业进行简单的业绩评价,应正确看待和应对产品质量与环境问题,将绩效指标和公司战略目标与环境指标挂钩,变静态考核为动态管理。
二、理论依据及现实意义
(一)理论依据
一个良好的业绩评价工具可以保证中小企业在下一轮生产经营循环中得以顺利地完成,并可鉴别和分析企业的环境发展趋势和变数,确定公司发展的机会和风险。世界500强企业中有80%的企业或多或少正在应用平衡计分卡。平衡计分卡指标体系主要由财务、客户、内部经营过程和学习与成长四个层面的指标所组成,其不仅注重短期绩效的财务指标,而且还注重通过员工学习、客户的满意度来驱动企业未来的战略轨迹。但平衡积分卡未考虑企业对外部环境(整个社会大循环)的影响,不能较好地实现企业战略目标与各战略业务单位之间的动态调整。
党的十七大报告指出要“建设生态文明,基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”。对环境的严重恶化、食用产品的诚信度缺失的质疑,要求数量众多的中小企业必须要走与外部环境相协调的可持续发展之路。因此中小企业的业绩评价考虑环境因素是很有必要的。它能使中小企业从管理层至员工明确企业的环境战略目标,了解企业对环境的影响因素,促使企业能从良好的环境业绩中获益。
(二)实施基于清洁生产的平衡计分卡的现实意义
《中华人民共和国清洁生产促进法》所称清洁生产,是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。
清洁生产是一种创造性的战略思想,是将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和经营服务和管理中,通过将生产技术、生产过程、经营管理及产品消费过程各方面与物流、能量、信息等要素有机结合起来,并优化运行方式,从而实现以最小的资源环境代价取得最优化的经济增长水平,以增加生态效率和减少人类及环境的风险。
首先,基于清洁生产的平衡计分卡是基于企业持续的发展,而不是否定,企业管理伴随竞争环境的变化、生态环境的需求进入战略管理转变,需要考虑环境影响的控制。其次,基于清洁生产的平衡计分卡运用是基于可持续发展理论与循环理论的方法和体系以及《清洁生产法》的颁布。最后,基于清洁生产的平衡计分卡的运用就是要以最终提高企业价值和社会价值为目标,有利于企业实现以最小的资源环境代价取得最优化的经济增长水平的目的,也有利于竞争优势的形成和核心竞争力的创造。由于现代社会的能源危机和环境污染日益严重,许多制造企业认识到提高能源利用效率的重要性和在产品的整个生命周期有必要减少对环境的影响和污染。因此,本文认为,中小企业在进行综合业绩评价时有必要在平衡计分卡的评价内容中增添适应社会可持续发展的、适应社会生态文明建设的一个新的内容“对外部环境影响”,以考虑企业的产品系统在整个生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价。考虑生命周期的平衡计分卡包括从财务、客户、内部业务流程、学习与成长、对外部环境影响五个方面来综合评价企业的战略成本管理业绩,每一个方面又包括目的、指标、指标水平和实现指标措施四个环节(其间关系如图1)。
三、体系框架及重点指标
(一)财务方面
即从股东的立场设置的指标,也是企业对股东贡献的计量,能够较综合地反映公司业绩,主要对企业战略及其实施是否有助于利润的增加进行评价。它主要包括投资报酬率(ROI)、剩余利润(R1)、经济增加值(EVA)、现金流量、收入增长率、流动比率、成本降低率等处于不同生命周期及目标市场的价值定位,企业内部战略、目标的不同,其考核业绩指标的侧重则不同。
(二)顾客方面
即从客户立场设置的指标,也是企业对客户贡献的计量,只有了解客户,不断满足客户的需求,产品的价值才能够得以实现,企业才能够获得持续增长的经济源泉。主要包括市场额、客户保持率、客户满意度、品牌形象、客户盈利能力、客户关系等指标。高级管理层要区分领先指标或驱动指标和结果指标,设计出区分于竞争对手的竞争策略,并致力于创造竞争优势。
(三)内部流程方面
这是从企业立场设置的指标,也是企业对其满足客户需要的过程的计量。主要是报告企业内部效率,关注使得企业整体业绩更好的过程、决策和行动,特别是对客户满意度有重要影响的企业过程。计量内部业务流程的指标包括时间、质量、成本等方面,每一个方面又包括很多级次的指标。例如计量流程质量的指标有每百万零部件残缺点、投入产出比率、浪费额、废料数量、返工率、退货率、质量成本等。
(四)学习与成长方面
卡普兰与诺顿称学习与成长的角度为“所有战略的基础”。考核指标是从企业立场设置的,也是对企业满足客户和股东、创造顶级流程的现有和潜在能力的计量。主要包括人力资源――职工满意度、职工流动率、职工培训、企业文化、技能开发等;信息系统能否提供准确、可靠的有关客户和业务流程的信息;企业是否有具体表示企业成功的指标并将这些指标与适当的奖励制度相结合。
(五)对外部环境影响方面
这是从企业所处外部环境立场所设置的指标。首先辨识和量化产品整个生命周期阶段中能量和物质的消耗以及环境释放;然后评价这些消耗和释放对环境的影响;最后辨识和评价减少这些影响的机会。该指标注重研究企业整个系统在生态健康、人类健康和资源消耗领域内的环境影响。清洁生产涉及面广、指标多,选取影响指标时应从产品生命周期全过程考虑,能覆盖原材料、生产过程和产品的各个主要环节,体现污染预防思想,并且指标容易量化,数据易得。基于以上原则,对于评价生产技术创新的企业来说,基于接近生产和易于操作原则,经济性分析模型按照四大类(即原材料指标、产品指标、资源指标和污染物产生指标)建立指标。
1.原材料指标
原材料指标可从五个方面建立影响指标。分别为毒性影响指标,基于有关原材料含毒性成分的国家或行业标准规定取值;生态影响指标;可再生性影响指标;能源强度影响指标;可回收利用性影响指标。
2.产品指标
产品的销售、使用过程以及报废后的处理处置均会对环境产生影响。此外,产品的寿命优化也影响到产品的利用效率。具体为:销售影响指标;使用影响指标;寿命优化影响指标;报废影响指标。
3.资源指标
在正常的操作情况下,生产单位产品对资源的消耗程度可以部分地反映一个企业的技术工艺和管理水平。从清洁生产的角度看,资源指标的高低同时也反映企业的生产过程在宏观上对生态系统的影响程度。资源指标可以具体为:单位产品新鲜水耗量影响指标;单位产品的能耗影响指标;单位产品的物耗影响指标。
4.污染物产生指标
能反映生产过程状况的指标便是污染物产生指标。污染物产生指标较高,说明工艺相应地比较落后或管理水平较低。通常情况下,污染物产生指标分三类,即废水产生影响指标,对废水产生指标又可细分为两类,即单位产品废水产生量影响指标和单位产品主要水污染物产生量影响指标;废气产生影响指标也可细分为单位产品废气产生量影响指标和单位产品主要大气污染物产生量影响指标;固体废物产生指标可简单地定义为单位产品主要固体废物产生量。在企业中如废弃物量、原料消耗、水耗、能耗、厂内末端处理费、厂外处理处置费、排污费、罚款等等(可包含清洁生产审核指标)。
平衡计分卡的五个方面不是孤立存在的,而是有机联系的,财务成果是企业追求的结果和最终目标,其他四个方面是取得这个结果的动因。其中客户方面是关键,内部业务流程是基础,学习和成长是核心,外部环境的影响是必然。由此可见,平衡计分卡通过财务、客户、内部业务流程、学习和成长、外部环境的影响这五个方面充分揭示了业绩产生动因, 兼顾了战略与战术、长期与短期目标、财务和非财务指标、清洁生产审核指标、滞后与先行指标及外部与内部业绩等各方面的平衡,成功地将企业战略和一整套财务和非财务性评估手段联系在一起。
四、以中小肉类企业H公司为例
以下以一家民营企业H公司为例说明基于清洁生产的平衡计分卡的运用:
(一)确定企业战略目标及评价指标
H公司是一家以肉类产品生产、加工、销售为主的民营企业(2006年改制建立),公司的管理层通过与高校管理类专家及本企业高层管理人员召开多次管理会议,确定了公司的战略目标――以高品质的肉类产品占有市场,并能初步获利;拟采用平衡计分法来评价企业的业绩,并将有关指标通告了企业的各部门和职工。因为公司才进行运转,所以所设置指标较为简单,主要是通过指标了解企业总的业绩完成情况。同时,根据指标值找出差异,为确定下一步的战略目标奠定基础。在公司运营较为稳定的情况下,可以参照公司总的评价指标再设置各部门的业绩评价指标来考核各部门工作的完成情况以便找到下一步的改进措施(详见表1)。
(二)采用层次分析法确定分目标层及指标层的权重
层次分析法(简称AHP)是由美国运筹学家T.L.Saaty 于20 世纪70 年代初提出的,它是基于对问题的全面考虑,将定性与定量分析相结合,将决策者的经验予以量化,对多种方案进行选择与判断的一种简洁而有力的工具,是比较实用的决策方法之一。
1.构造分目标层和指标层的成对比较矩阵
由于指标的确定和分值的给定带有主观臆断性,为减少主观因素的影响,由公司的高层管理会议(包括外请的管理专家)就分目标层对总目标的影响程度和对应指标层对分目标层的影响程度根据Saaty 提出的1―9 比率标度法(见表2)进行量化比较,确定判断矩阵。
分目标矩阵判断矩阵A:
量化的A矩阵:
A1所对应的指标层矩阵(1)
量化的指标层矩阵(1)
A2所对应的指标层矩阵(2)
量化的指标层矩阵(2)
A3所对应的指标层矩阵(3)
量化的指标层矩阵(3)
A4所对应的指标层矩阵(4)
量化的指标层矩阵(4)
A5所对应的指标层矩阵(5)
量化的指标层矩阵(5)
2.对所构造分目标层和指标层的成对比较矩阵作一致性检验
对每个成对比较矩阵计算最大特征值及其对应的特征向量,利用一致性指标、随机一致性指标和一致性比率作一致性检验。若检验通过,特征向量(归一化后)即为权向量;若没有通过,需要重新构造成对比较矩阵。通过层次分析法的简化计算法“和法”计算出分目标层的比较矩阵A 的最大特征值λ= 5.081,该特征值对应的归一化特征向量( 0.335,0.182 ,0.237 ,0.090 ,0.156 );同时得出CI=λ-n/n-1≈0.0203,RI=1.12;CR=CI/ RI≈0.0181<0.1,通过一致性检验,说明H公司所设置的对总目标影响的五个方面的向量判断基本上是没问题的(见表3)。
同样,采用“和法”计算五个指标层两两比较矩阵(1)―(5)的特征向量ω、λ、CI、CR,以检验其是否通过一致性检验(见表4)。从表4中看CR均小于0.1,通过一致性检验。
3.分别确定分目标层与指标层的权重
根据分目标层的矩阵A的该特征值对应的归一化特征向量( 0.335,0.182 ,0.237 ,0.090 ,0.156 ),实质上就是分目标层的权重。取各指标层矩阵的特征向量与该分目标层的权重相乘即为各指标的权重(见表5)。
如:投资报酬率的权重=指标层矩阵(1)B1对应的向量值(见表4)×财务方面A1的权重=0.449×0.335=0.150
(三)根据各部门提供的指标数据值对各指标层以百分制评分
首先,H公司的业绩评价小组根据企业历年的有关资料及肉类产品加工的同行企业资料和数据(特别是做得较好的标杆企业)对指标层的指标执行情况划分为五个层次:好、较好、中、较差和差;其次,将各部门提供的指标数值划分为五个等次并按百分制相应打分:好(80―100)、较好(60―80)、中(40―60)、较差(20―40)、差(0―20);最后,由业绩评价小组根据已经计算好的分目标层与指标层的权重表(见表5)中各指标的权重与相应的评分值计算出H公司综合业绩的分数。根据评价的分数可以明确企业战略方向。实际上从其权重表上就已经看出H公司在对外部环境影响方面非常重视,所占比重在总目标中达到了15.6%,其运用了清洁生产的理念来保证原材料质量和减少对环境的影响。
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