非对称结构范文
非对称结构范文（精选12篇）
非对称结构 第1篇
本工程是集办公、住宅、商业、娱乐为一体的多功能大底盘高层建筑, 总建筑面积26×104m2。地下1层, 地上裙房3层, 地下室顶盖上共有10栋塔楼, 功能分别为办公和住宅, 地下室及裙房为商业、娱乐、车库等配套设施, 平面图详见图1。本工程A3#、C3#为地下室、裙房相连, 裙房以上完全分开, 其它单体均为地下室相连, 地下室以上完全分开。本工程地下室顶盖作为上部结构的嵌固端, 所以A3#、C3#按大底盘双塔结构进行抗震设计, 其它各楼均独立进行抗震设计。本文仅对A3#、C3#按大底盘双塔结构作为整体计算进行详细叙述, 从而探讨大底盘非对称双塔结构的抗震设计。A3#塔楼为32层, 地面以上建筑总高度为106m, C3#塔楼为24层, 地面以上建筑总高度为83m, 均为为剪力墙结构, 其剖面如图2所示。
2 结构计算分析
根据《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) , 本工程属于丙类建筑, 场地基本烈度为7度, 基本地震加速度值为0.10g, 设计地震分组为第一组, 场地土类别为Ⅱ类。本工程抗震等级均为二级。
根据规范要求, 对于复杂高层结构应采用不同模型计算程序计算和分析[1]。本工程采用中国建筑科学研究院空间组合结构有限元分析程序SATWE为主程序进行结构分析, 以ETABS程序为辅进行结构不同模型的计算分析, 计算考虑了结构在双向地震下的扭转耦联, 计算振型数取24个。
1) 结构自振周期
多塔结构受力特点和计算分析比一般的高层建筑要复杂。对于多塔结构, 通常采用的计算模型有两种, 分塔计算和整体计算, 对本工程周期计算采用分塔计算 (见图3) 。
多塔结构经采用分塔计算电算后结果详见表1、表2。
A3#第一自振周期为:2.304s、2.117s, C3#第一自振周期为:1.914s、1.735s均在合理取值范围内。此外X、Y方向前几个振型的投影曲线基本上连续光滑, 说明结构的整体刚度及其分布均较为合理。
2) 结构位移
位移比控制计算应考虑各塔楼之间的相互影响, 将各塔楼连同底盘作为一个完整的系统进行分析, 即采用整体计算。在水平地震及风载作用下双塔的楼层层间最大位移与层高之比Δμ/n详见表3, 最大位移与层平均位移之比Δμmax/Δμ及最大位移比出现的楼层详见表4。塔楼各层水平位移曲线连续光滑, 位移曲线呈弯曲型。
扭转周期与平动周期比均小于0.9, 满足规范要求。
满足规范要求。
满足规范要求。
通过两种模型的计算分析, 结果表明结构具有良好的抗侧刚度和整体性, 计算结果基本接近, 各指标均满足规范要求。
3 结构弹性动力时程分析
本工程进行多遇地震下弹性时程补充分析。在设计中从SATWE波形库中选取对应Ⅱ类场地、特征周期为0.35s的2组天然波和1组人工波进行动力时程分析。输入分量地震峰值加速度为35cm/s2, 双向地震波的峰值加速度输入比为1:0.85, 结构阻尼比取为0.05。经计算各条时程曲线计算的结构底部剪力均不小于振型分解反应普法的计算结果的65%, 三条时程曲线计算的结构底部剪力平均值大于振型分解反应普法的计算结果的80%, 满足《高层建筑混凝土结构技术规程》的要求。弹性动力时程分析结果显示, 最大层间位移角和最大楼层剪力在裙房顶附近有突变, 与振型分解反应普法的结果基本一致。
4 结构设计加强措施探讨
多塔结构在工程设计中虽然能满足规范要求的抗震设防标准, 但由于地震的不确定性和计算的近似性等原因, 抗震设计更重要的是概念设计, 因此通过对本工程设计总结出以下加强措施:
1) 保证结构底盘与塔楼的整体作用, 裙房屋面板厚度取180mm, 并应加强配筋构造, 板面负弯矩筋贯通, 同时裙房屋面板上下一层的楼板也作加强措施。各塔楼之间裙房屋面梁适当加强。塔楼中与裙房连接体相连的外围柱墙从嵌固端至出裙房屋面上一层的高度范围内, 在构造上予以加强。柱箍筋在裙房屋面上下层的范围内全高加密, 剪力墙设置约束边缘构件[1]。
2) 本工程由于受到建筑平面布局和立面造型的限制, 结构平面布置存在一定偏心, 塔楼结构与底盘结构质心的距离略大于底盘相应边长的20%, 使平面抗扭性能相对较差。在结构设计中, 采用能反应楼板实际刚度的弹性楼板模型对结构进行计算, 将裙房顶层楼板定义为弹性膜, 充分考虑大底盘各塔楼之间的影响, 求解楼板的实际应力, 降低计算模型假定带来的误差, 并且在配筋中考虑楼板的面内应力, 增加板内的配筋率, 抵抗由于扭转带来的内力。
3) 在带底盘的塔楼结构中, 底盘是关键所在。底盘的刚度、高度及承载力的变化都会对结构的地震反应产生明显的影响。应避免底盘的刚度过小, 高度过高的情况;应加强底盘的承载能力, 避免造成上部结构变形过大而不能满足延性要求。在多塔结构中, 各塔的振动通过底盘相互作用, 相互耦联。将大底盘多塔结构简化为单塔楼带大底盘结构进行计算, 会低估高塔的反应, 而高估低塔的反应;但随着底盘刚度的提高, 对各单塔的反应差别逐渐减小[4]。因此, 在本工程设计中, 由于大底盘多塔的复杂性, 分析时考虑了平扭藕联振动和楼板平面内振动的影响, 加强了底盘的刚度的同时, 底盘承载力的加强能使底盘的层剪力增大, 能有效的降低结构底盘部分的层间变形及延性要求, 可以避免底盘成为结构的薄弱层。此外, 对该结构还进行了弹性动力时程分析来比较分析。
5 结语
根据上述的结构计算和分析, 本工程高层建筑的计算内力和变形等数据均满足建筑抗震设计规范的要求。通过对本工程的计算和分析使笔者认识到:
1) 两塔楼层数不同情况下, 结构在地震作用下各个方面反应不同, 变化复杂, 结构的优化设计将比较困难, 尚需要进一步研究其中的规律。
2) 水平地震作用中, 塔自身的不对称性的影响比塔与底盘的偏心的影响更不利, 尤其是顶层作用增大很多, 应尽量避免形成差异过大的高低塔布置形式。
3) 大底盘多塔楼的抗震设计, 应采用符合实际结构情况的力学模型, 计算各塔楼的相对振动及独立振动引起的地震剪力扭转对裙房各层的影响, 特别是对裙房顶层楼板的影响。计算分析的重点是裙房的整体性和裙房协调上部多塔楼变形的能力。
参考文献
【1】JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程[S].
【2】GB5001l-2001建筑抗震设计规范[S].
【3】陈岱林.多层及高层结构CAD软件高级应用[M].北京:中 国建筑工业出版社, 2004.
【4】方鄂华.大地盘多塔楼结构地震反应[M].北京:清华大学出 版社, 1955.
【5】徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出 版社, 2006.
非对称生存--非对称财富 第2篇
（以下上市，如不做特别说明，均指股票上市，可以交易流通）
“引用所谓在新西兰滑雪的基金经理的那句话来刺激”
“如果不是签证延误的原因,我应该在新西兰滑雪, 一位中国大陆的私募基金经理(在维基 里中国私募基金并定义为中国的hedge fund)悠然的在火热深圳的一栋高楼里的明亮玻璃 办公室里说”
这在一个人均年可支配收入不足2500美元，中位数人年可支配收入不足2000美元的国家里，普通劳动者月均工作时间创世界新高，很多三角洲的企业昼夜通明带着100分贝的噪音 24小时三班倒，无数打工男打工女的生命之花只能在年轻时绽放并将在可预见的十-二十 年内凋谢的国度里，显得非常的刺耳。
“幸福的基金经理之所以幸福是所谓赶上了大时代吗？”
又是一位用集装箱的袜子换来奢华购物袋的中国财富弄潮儿。
说说 不公平的道理。
流量和存量
英国最聪明的人的解答。好比一个浮在水面上的人。
水涨船高的道理
当然，在上涨的时候大家都涨，在下跌的时候大家都跌
为什么有人只要敲几个键盘就可以年收入亿万计，有人正日拧螺丝、插接线板却所得仅仅 分文？为什么看着国外风光的金融企业在歌舞升平中岁入亿万，为什么我美利坚的其它行 业苦苦挣扎，我中国东北的国企即使尽心尽职盈利每人也仅仅获得千百奖金？
答案：非对称生存。
用英国最聪明的人的话来说，一个不知名的服务生敲了键盘，偶然成交了一笔交易，而且 这个时点上只有这一笔交易，假设为100股，这个交易以高于原价（50元）10%的价格（5 5元）成交。世界上存在着总存量为10亿股的股票。请问，他是否创造了财富？创造了多 少？
按照现有游戏法则，全世界的该股票都因为这个服务生的偶然行为而升值，因此，该服务 生并非仅仅创造了5x100=500元的财富，真正的计价是：世界因此增加了50亿元财富（准 货币）。看到了没有，这个世界上被描写为最创造财富的那群人，其实连自己手指头都不用动，看 着价格上涨自己就造出财富了。
金融巨舰的最牛逼的财富创造核弹在哪里？
不是靠利息，否则汇丰银行不会被华尔街当作二等公民来对待
也不是靠帮助企业发行上市的传统投资银行业务，虽然这个已经是暴利（见下文）
真正的财富创造核弹（前提条件是股市大势向上，这在过去十年里占了七年）是：
投行自营交易部门和各类基金（尤其是操作猛烈的基金，但一样也包括那些主张所谓长期 持有的共同基金、退休基金等等）。
我留意到这样一个事实：
尽管基金经理和交易员的知识十分贫乏，在西方甚至很多人素质不高，十分粗俗，但丝毫 不影响有无数多媒体人员、传记写手去竭力美化这个群体，把他们最细微而最平凡的心理 活动描绘的惊心动魄，仿佛决定着千军万马，历史前程，这些“旷世奇才”们，引得无数 清华北大学子竟折腰。而或要装模作样，引入号称运算速度最快的电脑，用所谓的夸客（就是数量优化）交易去挖掘所谓的规律，然后得到平平的“业绩”，当然，这些都不妨碍 吹牛和神化。
正是这个原因，华为在华夏面前逊色，中兴在中金面前低头。
（以下是作为研究中国金融资产阶级的内容）
附带着享福的是一些证券研究人员。在这点上，中国的证券研究人员，虽然在吹牛上迅速 的向西方同行看齐，但还是要承认，比他们的境外同行还是要负责任一些的。
证券研究人员，拿的研究对象的信息比业内人士要晚，业务知识比业内人士要差，但却获 得了非对称、超比例的影响力和尊重度，不信，你看看任何中国的经济、科技新闻，无论 是科技进步还是政策发布，有哪篇没有附带上几位券商人士的点评的？很遗憾，新财富的 某位王牌科技行业研究人员，连无线通讯的载扇概念都说不清楚。
我们以中国移动2009年夏天以后为例子。此前业内的共识是，中国移动拿了张TD的无线牌 照，技术相对落后，资本开支巨大导致折旧支出较大，使得香港诸多欧美投行分部纷纷调 低股价，而且是十分无耻的巨幅调低，从150港元目标价腰斩到75 港元的比比皆是。然而 时隔一年，又以同样的理由，TD„„资本支出奠定基础„„纷纷上调评级。而其实同期中 国移动真正对于企业经营起到里程碑作用的举措：启动移动软件商店平台，却无人应答。可见香港这些精英们的研究水平如何了。
国企在国际市场老是出问题，关键就在这里。之所以也怪不了人家，是因为根本不在你操 控手里。这和普通的不努力经营企业的流量概念是两回事情。
那么我说我不参与，可不可以？
不可以，大概有两个原因：
原因之一是生产资料上的交易所化，不可避免的形成了暴露面，大部分国有企业的巨亏就 亏在这里，他们本身并不想参与金融赌博，但是因为环节被金融化了，没办法。
原因之二是股权路线，这就是股权转让客观上要求便利性、灵活性。换句话说，资本市场-股市和债券市场的诞生往往是资本主义的必然。自发的会形成股权转让，但这马上提供 了异化嬗变的机会，也为中信这种不从事生产但却大发其财的东西的诞生开创了条件。
另外，财富虚拟符号大肆创造的大门被打开。最后形成的是虚拟财富总量大大高于流通中 的金融符号数量（主要是货币）。
我们来比较两个情况，一个是没有上市的企业，一个是上市了的企业，后者的股票在市面 上流通。差别在哪里？差别就在于股票的流通性和股票同时作为准货币（财富符号）来对 待的双重身份，使得发行股票这个行为本身变成了虚拟符号大创造的大业。
中国的首富榜，因为长期是把股票财富作价估价，所以从一定程度上可能会夸大财富巨大 的程度（就创业者来说一般他很少会抛光自己的股票——这也是不可能的）
我的家乡是一个非常典型的例子，因为紫金矿业的上市，大量的此前融资的小股东随着股 市价格的突然出现和自身股份的突然流通而一夜暴富，我的家乡染上了新世纪的“间接荷 兰病”——不是哈萨克斯坦那样直接出口的石油，而是通过股市而被再次放大的虚拟财富 ——这种虚拟财富的荷兰病恐怕将比 石油类的荷兰病更加严重，因为石油类的荷兰病毕 竟是靠作为石油销售收入的流量流入积累的资金（货币）进行运转，而股票类的荷兰病，因为其一夜之间获得的是整个虚拟符号财富，这个符号财富往往至少等值于该企业利润流 量的几十倍（乘以所谓PE值），是所谓的“未来整个现金流的贴现”（这就是所谓“未来 的钱今天花”，这是金融学家忽悠大众的似是而非的说法，其实就是人为外造出来一个“ 公认”的巨大虚拟符号价值）。如果拿矿业荷兰病来说，那么矿业收入带来的巨额收入仅 仅是流量赚得的钱，而股票体现的财富，则可能是整个矿业蕴藏的总含量所等价的货币值（NAV 净矿藏量的现价计算的算法）
而且股票荷兰病的分配不均比简单的石油荷兰病更加严重。石油荷兰病，除了像赤道几内 亚这种变态国家，石油盈利全部流入一个独裁者之手之外，其它的情况一般来说全民都会 多少分享到，如哈萨克斯坦、中东产油国，但股票荷兰病，其财富将只集中到拥有股权的 那部分人手里，如老板、原始股小股东等等。
这就是迪拜比阿布扎比的富豪奢华密集程度更加惊人的原因：阿布扎比仅仅是石油的流量，而迪拜是有意成为全中东的资本市场的核心。阿布扎比搞的是流量游戏，而迪拜玩的是 存量虚拟。
这也回答了易方达基金的叶总裁在07年股票之巅时的问题：为什么我制造业辛辛苦苦做一 年，净利润仅仅1亿，我老板（假设本企业为私企）的（货币）账户财富也仅仅多了一亿，而我一上市，我原来不能当作财富计算的各类资产统统“变现”，按照市值的准货币财 富高达30亿（假设PE=30），由于以前没有人把我的那些专用机器这样算，等于我的财富平添了近30亿。你说我是干一年划算还是较劲心思把我的企业变成上市企业划算？
甚至在他人上市，增发股份时抽头的券商投行部门一样享受了虚拟资本带来的暴利。增发 的主体本身获得的资金，这笔资金按常理都要进入经营领域，形成各种固定的资产。但创 造的可流动股票却在世界上流动，以等值或者更高值计价，而券商的投行部即使抽个1.5-3%的头，也已经是分享了巨大的财富创造机器带来的佳肴（想一想这笔上千万上亿的羹 是由几个写文书的家伙弄出来得就明白这是什么概念）
VC投资和PE投资的所谓上市退出机制其实一样是利用了股票财富创造机制的一个变种，只 不过收获的是VC PE投资者，厚礼的机制一样是通过存量财富符号的创造。后来美国流行 的所谓不上市，只吃现金牛，保持企业私有而非上市的做法，其实是从存量财富变现回归 到流量货币分红，这其实是一种回归本原的做法，有点类似于过去19世纪英国纯私人企业 高分红的做法。但这对于现今贪婪的资本家来说，恐怕普通的企业的分红已经无法满足，所以一定要强调是现金牛，而这样的企业低价的机会恐怕不多。
这就是温州人的资本主义进化路线图，从几分几角钱的小生意，迅速发展成为小商品的规 模巨大的产业，再进入商品城的收租地主领域，再进入股市和房市的投机领域，一步一步 与生产分离，一步一步走向虚拟化。当然，经济学家继续赞美的是那个贪早摸黑的温州人，哪管人家这个资本主义动物已经从原生动物进化入宇宙飞船时代。不过，在整个进化 的过程中，仍然有无数作为奠基石的无产阶级——只不过可能他们不再是温州人或温州人 的后代，而是千千万万的外来打工者。
资本主义进化后，虚拟资本的数量可以无限大，大的吓人，但是，无论虚拟资本在何时何 地，有多么巨大，他必须有一个在下面盘转、流转生产的“实体经济”作为基础。这种基 础并不是说什么实体经济要生产出“价值”被剥削者吸入上层的虚拟资本世界去流转，真 正的过程是，上层的虚拟资本世界可以自我创造出财富符号，并用其中的一部分轻而易举 的作为货币与下层生产者相交换，而获取下层生产者的物质生产果实（无论是通过美味佳 肴和豪华别墅这些生活资料形态（金融资产阶级的奢华生活），还是通过收购你的生产设 备、矿山等生产资料形态（LBO）），并给下层生产者（他们通常因为贫困而“有效需求 不足”）造成你的生活必须依靠他们才能过活的一种无奈的印象。（因为下层生产者通常 是专业性生产者，必须将其专业性产品销售出才能获得足够的进行再生产和本行业成员发 放货币购买生活物品）。所以，虚拟财富不仅仅需要底层的生产经济给他提供享乐材料和 操作材料，同时还需要底层生产经济的存在给他提供各种自己存在的理由——很简单，如 果底层生产经济彻底消亡，如果大家都不干实业而开始玩弄金融符号，那么金融符号的意 义顿时完全消失。这就形成了一种矛盾而颇具讽刺的现象：虚拟资本的存在必须以底层的 存在为基础，尽管它的数额可以大大的超过底层经济。但是，这个社会上的大多数人必须 生存在底层经济中，来供养少量操控虚拟上层经济的人。
（为什么虚拟资本财富可以大的吓人，主要是两个原因：1 虚拟资本很大程度上是通过债 务或发行股份进行繁殖——只要你把借债再存入而生成的货币记作货币，把股票记作准货 币，那么这可以无限发行下去。这首先决定了货币符号的制造是完全无止境的（只要有足 够多的底层经济的“理由”来支撑它存在的意义），至于股票，由于其升值的理论是无止 境的，所以其代表的货币量值也是无止境的，其他金融化的物品如房地产道理相同，）
那么你是否能够抑制他呢？说xx叫好资本，xx是坏资本，我只要好资本，不要坏资本。
这也很难作到。因为难以辨别，钱的味道都是一样的。你可以说坏资本（虚拟资本）都是 符号，只是有一批货币在其中窜动。但是其实对于好资本来说，每个“实体经济”企业在 每个时点上的大部分资产，也不是货币，而是形形色色的固定资产物、原料、存货和债权 ——实体经济里一样也是只有一撮货币在流动，只不过这个流动相对有序，而且带来了生 产和消费而不仅仅是数字游戏。
说到底，钱本身一样也是虚幻的符号，因为它可以随时被发行（当然这个过程其实比较间 接、复杂，一般老百姓看不清楚）。现代货币都是债务作为基础的货币。
货币的同质性——在股市里转悠的钱和在生产循环中转悠的钱都是钱，债务的同质性—— 作投机生意的企业实体和作实事的企业实体同样可以借钱，形成同为索取权的债权，增大 了复杂性。这个世界不会因为你做了很多实事，在之前搞了很多实业生产就同情你，如日 本，并不会你过去的勤劳而饶过你在美国乱收购炒卖艺术品的投机行为——只要你半路出 家参与投机，那么你就必须为此承担可能发生巨额代价的风险。相反，这个世界也不会因 为你这个投机分子做了无数伤天害理的丑事而记住你，让你不顺，你如果有能力借到钱— —得到那凭空“造出”的货币，就可以从事巨赌——甚至这个巨赌以其他企业成员的巨大 伤害为代价，你仍然有获得成功和巨利的机会，例如美国制造业毁灭器的KKR。
这就涉及了资本主义的根本属性了。你的生产是为了什么？如果说是为了钱，为了财富，那么根据对财富是什么的追索，可以分为几个梯度，很糟糕这些梯度都是说不清楚的。如 果你认为凡是社会公认的财富就是目的，那么你就要承认中信这种寄生者是合理的，为社 会创造财富而非分食财富。再如江平的外汇利用观也要承认是对的。可是江平的的“外汇 买楼观”有什么用呢？你出口劳动产品积累下来的外汇储备，拿去获得纽约几栋大厦的产 权，对于该国的居民又有什么好处？你也许说过几十年可以增殖到若干数额，可是几十年 后要么我已经死去，而我的儿孙也未必能够有任何有意义的享受（因为几十年后的统治者 同样会重复我这一代的逻辑继续把资产保持在纽约的大厦的形态）；假设你说那么我们就 持有货币好了，那么这些美圆又有什么意义呢？像韩国那样，日子过的苦哈哈的，要紧牙 关“出口第一”，以强力镇压工人来维持所谓民族“发展”，其实没有任何意义。
引用基金经理门的生活描述
特别让人气愤。但这就形成了我们这个时代的价值判断。不过永远
掠食人类，掠食社会。
现实职场中经常有一个各行业职业收入排行榜。
如果你把医药行业和采矿行业放在一起，我绝对不会有意见，这是社会各部门之间的排行 榜。
可是我看到时髦的排名，里面赫然写着 对冲基金行业
谢谢！这不是社会部门的排行榜，这是社会各部门和社会掠食者之间的对比榜！
非对称性比赛 第3篇
地坛小学杨校长介绍，俄罗斯的小球员均为“00后”，地坛小学队员则是三、四年级和五、六年级的混编球队，在身高上有明显优势。比赛中，身材高大的中国学生跑了20分钟就气喘吁吁，踢得既无战术配合，也无基本拼抢动作。赛前俄方还曾想将比赛时间定长一些，但中方表示孩子体能无法坚持。所以全场定时40分钟。可也只踢了半场20分钟比赛就草草收场。
0比15的比分，仿佛一下子被人踩到了痛脚，很多人立即跳了起来，主持人、记者、前国脚、社会学家似乎找到了天大话题。从踢球、上学、养孩子、教育体制、民族未来一股脑儿讨论起来。好不热闹。还有专家坐在直播室痛心疾首说是悲剧云云。
的确，球踢成了这个样子是够没面子的。然而我觉得并不是中国足球丢了面子，因为现在的中国足球已经没有面子可言，丢与不丢基本上就这个样子了。倒是足球甚或体育之外的因素发人深思。赛场上竞技体育我们所得到的金牌越来越多，可与之相反的是，国民体质却越来越差。平常时候大家心知肚明，倒也能接受，一旦被打出原形立刻恼羞成怒。很多年前，中国孩子与日本孩子在大冬天野营，日本孩子光着脊梁抵御寒风，中国少爷们裹得严严实实且将垃圾扔得满营地都是……那回也让大家伙痛心了一番，于是大谈素质，领导、学者、群众都拿这事儿来举例，似乎真有所触动了。现在过了好多年，估计那一代孩子现在也生娃儿了，情形非但不见好转，反而更不乐观。这回踢足球又折在了俄罗斯孩子身上，大家又嚷嚷议论开了，因为又触动了人们心里头那根脆弱的筋儿。
会有多大作用呢?真说不准。希望就此改变中国孩子接受教育的方式基本上没有可能，更大的可能是，若干年后我们被另外一次什么事情触痛了神经。大概叉得重新震惊一下。反过采说，即使选一帮孩子卧薪尝胆拼命把足球水平练上去，然后找俄罗斯孩子再比一场。把人家打得稀里哗啦丢盔卸甲又能怎样?根本不改。仅在细枝束节上下工夫是没用的。人家中小学生在八年级以前主要精力就是锻炼身体、培养人际交往能力，因为人家相信孩子在八年级以后还有足够的时间来学习文化知识。我们的孩子大概从幼儿园阶段就得开始与外语、奥数之类的东西打交道。美其名曰不要输在起跑线上。
家长不愿意自己的孩子把宝贵精力“浪费”在体育锻炼上，学校要“确保”安全怕惹麻烦时体育锻炼干脆应付应付就得了，据说现在不少学校把本就不多的体育器械也当做废品处理了。
既如此，我们为什么要跟别人比赛呢?要比也得換个方式，譬如人家比体育，我们就比学习；人家比素质。我们就跟人家比奥数……记得做“睡狮”那阵子，被外国人压得透不过气了，就开始幻想：有个厉害的洋人采了，我们就有武林高手横空出世，在比武时将对手打得满地找牙，于是大长国威，最终一扫“病夫”的晦气。当然，现在还有没有那时的英雄气概谁也不敢保证了。那么，洋人谈技击，我们不妨谈气功：人家谈气功，我们就谈武学理论：人家一旦谈理论，我们就谈GDP。只要不对称比起来我们就可以永远立于不败之地，只要不真刀真枪打仗老子一定战无不胜。
言归正传，一所小学的孩子们跟外国孩子踢场足球赛。比分不好看真不必要太当回事。孩子过家家呢，大人在一旁谈得唾沫星子乱飞就太小家子气了。若能由点到面，由表及里研究一些内在的东西才是紧要的。
编辑 杨逸
非对称结构 第4篇
近年来,空间网格结构在储煤棚的建设中被广泛应用,网架和网壳是常用的空间结构形式。从受力性能上看,空间网格结构采用大致相同的网格组成空间交汇的杆件体系,承重结构与支撑体系合二为一,从而有效的改变了受力状态。杆件主要承受轴向力,使材料性能得到了比较充分的发挥。采用网格结构的储煤棚的平均用钢量为30 kg/m2～60 kg/m2,比以往采用门式刚架或拱结构的平均用钢量80 kg/m2～125 kg/m2降低了50%以上。所以综合考虑,空间网格结构形式的技术水平较高,其经济效益是十分明显的。某电厂全封闭储煤棚采用双层三心圆柱面网壳结构,跨度91 m,长228.5 m,总覆盖面积为20 794 m2,高度33.8 m(从支座处算起),网壳纵向两端山墙采用网架结构,网架与网壳节点相连,围护材料采用彩色压型钢板。储煤棚的长度和跨度是根据火力发电厂装机容量来确定的,随着电厂规模的不断扩大,储煤棚的长度和跨度也不断增加。可以看出,此储煤棚结构的特点是跨度大、长度长、覆盖面积大、高度高。
2 网壳结构选型与计算模型
由于该网壳长度较长,按全长整体建模计算,受温度应力和温度变形的影响,网壳纵向水平力及变形较大,因此将网壳从中间分为左右两个独立的部分,中间设1.0 m的伸缩缝。左右两部分长度均为113.75 m,结构计算时只需计算左半部分或右半部分,对于其中某一部分,网壳一端为山墙网架结构而另一端开敞,属于非对称网壳结构。网壳网格采用正放四角锥形式,此种网格布置比较均匀,杆件品种少,节点构造简单,刚度大,也是煤棚网壳常用的网格形式。网格尺寸3.5 m×3.5 m,厚度3 m。网壳左半部分(①轴～(17)轴)外形如图1所示。
3 网壳荷载取用原则及支座约束情况
3.1 荷载与作用的取用原则
恒荷载:包括结构自重和附于结构上的各种永久荷载(如屋面檩条压型钢板、马道、灯具等的自重)。其中,网壳结构自重可由计算机程序自动计算,附于结构上的永久荷载可按实际情况换算成节点荷载加在结构上弦层或下弦层上。
活荷载:主要包括屋面均布活荷载、雪荷载及积灰荷载,其中雪荷载与屋面均布活荷载不必同时考虑,取两者中的较大值。此外,火力发电厂的生产环境比较好,不需考虑结构的积灰荷载。故最终确定活荷载按屋面均布活荷载取值,标准值为0.5 kN/m2。
风荷载:储煤结构的跨度和高度都比较大,风荷载是其重要荷载之一,设计时常常起控制作用。该地区50年一遇的基本风压为0.4 kPa,建筑地面粗糙度类型为B类。由于该煤棚采用的是全封闭形式,因此风荷载体型系数可按《建筑结构荷载规范》的规定取值。风振系数由计算机程序计算得出。
地震作用:本地区地震动峰值加速度0.2g(对应地震烈度为8度),建筑场地类别为Ⅱ类,抗震设计分组第一组,地震动反应谱特征周期0.35 s。根据规范要求设防烈度为8度须进行网壳结构的水平与竖向抗震计算。计算方法采用振型分解反应谱法,并取其前20阶振型计算。
温度作用:该地区属温带大陆性气候,四季分明,夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥。历年极端最高气温41.9 ℃,历年极端最低气温-25.6 ℃。
3.2 支座约束情况
因为网壳端部设有山墙网架,所以采用了三边支承形式。网壳纵向支承采用单排支承,支承设在网壳下弦。网壳支承在钢筋混凝土柱上,结构计算时考虑柱子的实际刚度影响,支座按弹性约束考虑。
4 计算结果与分析
4.1 杆件内力分布特点
从计算结果看,杆件内力分布很不均匀,网壳中内力较大的杆件分布在沿拱跨方向,拱跨方向的弦杆和支座附近的腹杆是主要受力杆件,结构纵向母线方向的弦杆和跨中腹杆受力较小。
图2为该网壳在竖向荷载作用下,某一拱跨方向上杆件轴力的分布情况。从图2中可以看出,上弦杆件在跨中区域承受压力,在两侧承受拉力;而下弦杆正好相反,下弦杆在跨中区域承受拉力,在两侧承受压力。另外,从图2中还发现,由于该网壳采用下弦支承,在支座附近的下弦杆件的轴力值要远大于对应部位上弦杆件的轴力值,因此在设计中应加强支座附近杆件的强度。
4.2 温度作用下的支座反力
如图3所示为温度作用下网壳支座纵向水平反力的变化情况。分析图3可知,支座反力从网壳纵向中部开始向两端逐渐增大,两端反力方向相反,并且变化呈线性规律。
如图4所示为温度作用下网壳支座沿跨度方向的水平反力变化情况。从图4可以看出,在靠近山墙端的支座反力最大,过了山墙附近,支座反力值迅速减小且减小幅度非常之大,以后曲线趋于平缓数值接近于零,这说明温度效应对山墙网架给予网壳端部的约束作用非常敏感,而其余部位温度作用对网壳跨向的支座水平反力影响则不是很明显。
温度效应与结构的长度密切相关,长度越长,则温度效应越大。支座约束越强则温度效应越大。总之,支座设计时可采用约束刚度较小的支座形式,如橡胶弹性支座以释放一部分温度应力。
4.3 结构模态分析
表1列出了该网壳结构的前20阶的自振频率。可见,由于结构的跨度较大,结构的基频较小,仅为0.895 1 Hz。从第1阶～第20阶频率相差4.380 5 Hz,且变化不是很均匀,阶越较大。
分析结构的前20阶振型可以看出,网壳出现了不同程度的水平振动、竖向振动以及扭转振动。第1阶和第2阶振型为比较明显的水平振型,第4阶振型出现竖向振型,但竖向振动的还不是很明显,其他各阶振型没有明显的单方向响应的振型,而是表现为水平、竖向和扭转振动的耦合。从第10阶振型开始,网壳才出现以竖向振动为主的振型,且形式变化多样。这些特点说明结构的水平刚度比竖向刚度小,可据此分析采取相应的抗震构造措施。
Hz
此外,如前所述建模计算时建立的是半个网壳的模型,对于此半部分模型,网壳一端为山墙网架结构而另一端为开敞的非对称形式,结构刚度分布不均匀,这一点在振型图上有明显的体现,在各阶振型中网壳开敞端与山墙端相比其振动都非常严重,这说明开敞端刚度较小,因此在结构设计中为了尽可能的减小这种结构刚度分布的不均匀性,建议采取有效的方法来增加开敞端的刚度。
5结语
本工程采用的网壳结构跨度大、长度长,并且刚度分布不对称,因此受力性能与一般网壳有所不同。通过以上对该网壳的结构计算分析,对结构的受力特点、动力特性等有了充分的了解,为以后进一步的优化设计提供了重要的依据和保证,同时,也为今后类似工程提供一些工程经验与参考。
随着环保要求及电厂对煤棚储量要求的不断提高,采用网壳结构的全封闭大型储煤棚将会被越来越广泛的应用。
参考文献
[1]JG J 61-2003,网壳结构技术规程[S].
[2]GB 50009-2001,建筑结构荷载规范(2006年版)[S].
[3]GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].
Ⅲ型界面裂纹的非对称动态扩展问题 第5篇
采用复变函数论的.方法,对Ⅲ型界面裂纹的非对称动态扩展问题进行了研究.通过自相似函数的方法可以获得解析解的一般表达式.应用该法可以迅速地将所论问题转化为Riemann-Hilbert问题,并求得了非对称扩展裂纹分别在集中载荷、阶跃载荷作用下的解析解.利用这些解并采用叠加原理,就可以求得任意复杂问题的解.
作 者：吕念春 杨鼎宁 程云虹 程靳 L(U) Nian-chun YANG Ding-ning CHENG Yun-hong CHENG Jin 作者单位：吕念春,L(U) Nian-chun(沈阳理工大学,材料科学与工程学院,沈阳,110168;哈尔滨工业大学,航天工程与力学系,哈尔滨,150001)
杨鼎宁,YANG Ding-ning(哈尔滨工程大学,建筑工程学院,哈尔滨,150001)
程云虹,CHENG Yun-hong(东北大学,土木工程系,沈阳,110006)
程靳,CHENG Jin(哈尔滨工业大学,航天工程与力学系,哈尔滨,150001)
天浩圆：非对称作战的先锋 第6篇
没有领袖的江湖
碎片化的市场是战略机会主义的温床！
2002年，当香港天浩圆决心进军内地有着上百亿元的调味品市场的时候，行业状况如下：全国每年有450～600万吨的容量；每年的成长率在10％～18％之间；竞争激烈——全国说得上名字的就有1100多家，但是行业集中度不高；主要品牌是海天、致美斋、李锦记、太太乐等；小企业众多但相当分散，基本为偏安一隅，消费者习惯性购买程度很高。
这种典型的碎片化市场，就是品牌的战国时代。对于有魄力的决策者来说，等于对其发放了入场券：好汉们在打乱仗，游戏规则阙如。谁有章法，就可能成功。天浩圆嗅到了巨大的商机！
从产品到渠道的创新
成功的要害不是对成功的模仿，面是对成功的颠覆。天洁圆独辟蹊径，用大品牌的操作手法运作三线市场——杀鸡用牛刀，非对称作战；用低端定位制造速度冲击规模效应，甫一出手，刀刀见红！
创新就是优于竞争对手，在行业里做到先行一步，做出竞争对手没有做到的东西。
天浩圆首先将视线集中在产品的差异化创新上，经过研究，找到了铁强化酱油这个兴奋点。
我国大约有20％的人患有缺铁性贫血，尤其是学龄儿童缺铁的现象突出。中国疾病预防控制中心营养与食品安全所决定采用食物强化的方式改善中国人铁缺乏的现状，并选择覆盖面广、摄入量稳定、便于在加工过程中统一添加的酱油作为铁强化剂的载体。
2002年9月，海天、王致和、淘大等11家知名调味品生产企业陆续在市场上推出了铁强化酱油。在众多的小品牌都认为这个风尚离自己很远时，天浩圆迅速运用贴身紧逼的战术，一出手就将自己定位在与国内这些大腕平起平坐的位置上。可是这样的产品，把哪里作为主战场呢?天浩圆没有遵循经典营销学理论的逻辑顺序，而是从研究渠道倒推出了目标市场。这种决策的灵活性，是本土化企业生命力的源泉！这个推演过程煞是有趣：
天浩圆需要建设一个密布全国的渠道网络，迅速放量，以利于企业快速度过导入期。通过招商构建网络成为上上之选。
在对经销商网络分析时，天浩圓发现，在县乡级市场，大型的连锁超市尚不发达，传统渠道仍旧占主要优势，并且消费者的品牌意识不强；竞争对手在县乡级市场营销力度比较薄弱，经销商的营销手段落后，管理比较粗放——这样的空间对于具有港资背景和品牌运作经验的天浩圆来说，无异于是一个不设防的阵地。与此同时，一线品牌仍旧采取大区代理制，没有一家企业将渠道下沉直接管理到县级市场。据此，天浩圆结论如下：县乡级市场区域广、品牌覆盖度低、竞争烈度小，如果运用一线市场的打法，进行非对称作战，可以保证首战必胜，进而步步为营、稳扎稳打；如果上来就是攻坚战，投入大，胜算低，容易形成“添油式”的拉锯战，失败风险大大增加。
渠道分析生成了企业成长模式：以县乡市场起步，以三、四级市场为主，一、二级市场为辅，最终完成“农村包围城市”的发展战略。
精细化管理，是天浩圆非对称作战的精髓。天浩圆将一个省的县级市场分为几个区域，每个区域设置一名业务经理进行深度管理：指导县级经销商落实公司的销售政策，助销促销，建立规范的销售管理体系。经销商在天浩圆的帮助下，快速掌握了一些专业的市场运作手法，在获得利润的同时，获得了宝贵的营销知识、工具和方法——这是保证他们持续成功的法宝——得到了广大经销商的高度认可，渠道忠诚度得以保证。
营销升级与定制管理
只有舞鞋合脚、舞步和谐，灰姑姑才能成为真正的王后。只有配合有力，战略开级才能成功。大家好才走真的好，带领经销商同步前进，既是天浩圆的责任，也是天洁厨的目标和愿景。以速度冲击规模的阶段，快速分销是经销商的工作核心，平台要素为物流和资金流，以规模冲击品牌的阶段，增值服务是经销商的工作核心，平台要素为信息流和细节管理。
2002年底，天浩圆成为江苏省调味品行业的前三强。2004年10月，天浩圆年生产能力达到酱油日万吨、醋4万吨、辣酱50万件的规模，跃居华东地区第一。2005年6月香港天浩圆股份有限公司再次追加投资1000万港元并引进全国一流的全自动灌装机．实现了从生产到包装的全自动一体化。
天浩圆在按部就班地向既有目标挺进——以速度冲击规模后，现在要以规模；中击品牌，向一线市场推进。
天浩圆对产品线进行了一系列的变革。针对一线市场，天浩圆的产品全面升级，不仅针对流通、商超、餐饮和其他渠道分别制订了主导型、攻击型和辅助型产品类型，而且根据不同的市场状况，研发和制订出适合中档和高档消费人群的产品。同时，在产品包装、价格方面，都进行了系统调整。其中，最引人关注的一项产品创新就是天浩圆推出的针对酒店专供的产品，酒店专供这一概念让消费者间接的感知天浩圆这款产品的品质。与此同时，天浩圆在传播上打出“把酒店搬回家”的诉求，这也是天浩圆技术创新的体现。
天浩圆市场开发重点从三、四级市场转向一、二级市场，兼顾三、四级市场的策略，战线被极大拉长。三、四级市场虽已不是其重点开发的市场，但仍旧是其要依靠的“根据地”市场，在这里，天浩圆重点投放性价比较好的低端产品，并且用产品利润分布分级贡献分值来进行管理，是负值的产品调整其市场供应策略。
长长的战线，对天浩圆营销团队协同作战的能力提出了更高的要求，并且使得内部工作分工更加细化。“让专业的人做专业的事”，这是天浩圆面向市场，内部分工的指导原则。天浩圆因此将营销中心分为三个部门：客户部、拓展部和市场部。客户部负责老客户的维护与管理，拓展部去开发新的网点与客户，而市场部则负责市场的促销、品牌的推广等一系列工作。
天浩圆的营销管理精细化做了进一步的升级，就是针对不同的市场进行营销定制。由于各地的市场状况千差万别，所以，很难在各地采用一个统一的营销模式，天浩圆将营销职能与渠道下沉一样进行下沉，由各地的区域经理直接根据当地情况选择营销策略，这样更为灵活，使得营销决策速度和反馈市场的速度大大加快，这是天浩圆非对称营销的应用。
不过，一线市场的环境迥异于以往．大型连锁超市以及大卖场是主流渠道。与新型渠道打交道．策略性极强，工作的技术含量大大增加，现有的经销商是否能够完成身份的转型?以速度冲击规模的阶段．快速分销是经销商的工作核心，平台要素为物流和资金流；以规模冲击品牌的阶段，增值服务是经销商的工作核心，平台要素为信息流和细节管理。经销商如何与时俱进?
这都对天浩圆提出了新的挑战！
非对称结构 第7篇
关键词：宏观经济环境,资本结构,非对称动态调整,周期性
1 引言
宏观经济环境影响资本结构动态调整, 资本结构的动态调整具有周期性。基于理论研究方法, Hackbarth等 (2006) [1]、Chen (2010) [2]、Strebulaev等 (2010) [3]发现资本结构动态调整频率和幅度均依赖于当前的宏观经济状况, 相对经济衰退时期, 繁荣时期的调整频率较高、调整幅度较小; Levy和Hennessy (2007) [4]认为债务融资数量具有逆周期性, 股权融资数量则体现顺周期性, 周期性与企业的融资约束情况相关。基于实证研究方法, Korajczyk等 (2003) [5]发现财务正常企业的累计资本结构具有逆经济周期性, Huang等 (2009) [6]、原毅军等 (2006) [7]认为GDP增长率与累计资本结构正相关,
鉴于此, 本文基于动态权衡理论、融资优序理论以及市场择机理论, 多维度地分析宏观经济环境影响资本结构非对称动态调整的机理, 并以中国上市公司为样本, 在转型经济背景下结合中国上市公司的特质进行实证分析。 研究的创新是基于三个资本结构理论综合分析了资本结构动态调整周期性的机理, 并且首次分析了资本结构的非对称调整的周期性。
2 文献综述和假设分析
2.1 文献回顾
宏观经济环境对累计资本结构的影响受到关注, 但是, 研究的取得的结论尚不一致。Levy等 (2007) [4]以及Hackbarth等 (2006) [1]从理论研究角度提出, 资本结构及其动态调整模式具有周期性。虽然, 基于Jalivand等 (1984) [13]提出的动态方法, 在资本结构动态实证研究领域积累的大量研究成果通常不考虑或者忽视宏观经济状况变动的周期性影响 (如:Flannerya和Rangan, 2006;Byoun, 2008;屈耀辉, 2006;王正位等, 2007) [14,15,16,17], 但是, 在有关融资方式的分析以及资本结构的拟合研究中, 宏观经济要素给出了显著性的解释。Korajczyk等 (2003) [5]用概率模型拟合融资方式, 把目标资本结构作为宏观环境变量和公司特征变量的函数, 根据有无财务约束划分样本后发现, 无财务约束的公司的目标资本结构反经济周期性变化, 有财务约束的公司的目标资本结构顺经济周期性变化。原毅军等 (2006) [7]发现企业资产负债率与上一年的GDP增长率正相关, 与通货膨胀率、实际货款利率和财政支出增长率负相关。苏冬蔚等 (2009) [18]认为资本结构呈显著的反经济周期变化, 宏观经济上行时, 公司的资产负债率下降, 而宏观经济衰退时, 公司的资产负债率则上升。
与累计资本结构周期性研究并行展开的是其调整速度的周期性分析。
资本结构非对称调整能够细化说明企业在不同融资方式下的资本结构动态调整能力, 是平均调整速度研究的推进。Byoun (2008) [15]发现资本结构向下调整的速度高于向上调整的速度, 对于不同特质的样本, 资本结构的方向调整速度存在差异。王正位等 (2007) [17]的研究结论与Byoun (2008) [15]的研究结论相反, 认为向上调整速度大于向下调整速度, 从而得出我国股票市场摩擦程度高于贷款市场摩擦程度的结论。 两项研究关于资本结构的非对称调整虽然都得到了有意义的结论, 但是, 由于研究中没有考虑宏观经济要素, 使得结论在变动的宏观经济环境中的稳定性缺乏验证。
由以上的文献回顾可见:一方面, 当前的资本结构动态调整周期性研究研究尚处于起步阶段, 内容尚不完善, 实证研究的焦点主要集中在静态累计资本结构以及动态资本结构的平均调整速度, 缺乏对资本结构非均衡调整的周期性分析; 另一方面, 实证研究结论的差异说明有必要基于资本结构理论, 从理论上分析宏观经济环境影响资本结构动态调整的原因, 但是目前缺乏关于资本结构动态周期性调整的机理分析。
2.2 假设分析
权衡理论认为债务融资的利弊分别是债务利息税盾和代理成本, 二者的权衡决定企业的融资方式选择。从融资角度分析资本结构的非对称调整方式, 当实际资本结构低于目标资本结构, 企业向上调整资本结构的方式主要是债务融资。相对于经济衰退时期, 由于企业在宏观经济环境繁荣时期的债务的税盾效应较大、代理成本较小, 所以, 依据权衡理论的假设是:资本结构向上调整速度具有顺周期性。
融资优序理论认为企业融资时信息不对称, 存在逆向选择成本, 并且债务逆向选择成本小于股权逆向选择成本。相对于经济衰退时期, 由于企业在经济繁荣时期的信息对称性较强, 所以, 依据融资优序理论提出资本结构非对称调整的假设是:资本结构两个方向的调整速度均具有顺周期性, 向上调整速度大于向下调整速度。
市场择机理论认为企业融资的方式选择依赖于资本市场证券的价格, 如果股票价格偏高则发行股票融资, 债券价格偏高在发行债券融资。相对于经济衰退时期, 由于经济繁荣时期的证券价格偏高, 股票价格上升空间大于债务价格上升空间, 所以, 依据市场择机理论提出资本结构非对称调整的假设是:资本结构两个方向的非对称调整速度均具有顺周期性, 向上调整速度大于向下调整速度。
基于三个资本结构理论提出的相关假设汇总如表1所示。在不同的资本市场中, 融资逆向选择成本和证券市场价格会存在差异, 如果实际情况与原理论的设定不同, 则实证结论与表1中的假设相反。
3 研究设计
3.1 变量设计
(1) 资本结构代理变量
遵照学术界的普遍做法, 本文采用资产负债率表示资本结构, 并且分别用账面价值和市场价值计量。账面资产负债率BL=总负债账面价值/总资产账面价值, 市场资产负债率ML=总负债账面价值/ (总资产账面价值-流通股票账面价值+流通股票市场价值) 。
(2) 目标资本结构拟合变量
根据现有文献[8,12,16,18,21,22], 本文选用的目标资本结构拟合变量包括:公司规模、资产有形性、非债务税盾、公司成长性、盈利能力、所得税税率以及行业特征。变量的具体计算公式以及与目标资本结构之间预期的相关关系如表2所示。
(3) 宏观经济环境状况的判别
本文拟采用对比分析的方法, 在宏观经济繁荣和衰退两个环境中, 计算资本结构方向调整速度, 并确定平均调整速度与方向偏离程度的关系, 确定样本年度的宏观经济环境状况是本研究的前提。本文参考Cook等 (2009) [10]、黄辉 (2009) [11]的方法, 采用GDP增长率为宏观经济环境状态的判别指标, 以1996～2009年Flannery等 (2006) [21]的研究, 建立资本结构的部分调整模型:
其中, L*it和Lit分别表示公司i在第t年末的目标资本结构和实际资本结构。λ为调整系数, 直接表示在一个年度内公司的资本结构向目标值调整的快慢, 间接反映调整成本的大小。若λ=1, 表明公司的资本结构在第t年内完成全部调整, 不存在调整成本, 公司在第t年末的资本结构处于目标水平上;若λ=0, 则表明调整成本大于由调整而获得的收益, 公司不做任何调整, 在第t年末的资本结构仍然保持在前一年的水平上;如果0<λ<1, 则说明资本结构只进行了部分调整。
定义目标资本结构L*为公司特征向量与行业特征变量的线性函数:
将式 (2) 代入式 (1) , 整理得到如下的目标资本结构动态拟合模型:
(2) 资本结构方向调整速度分析模型
将资本结构的调整速度分为两个方向调整速度:当实际资本结构高于目标资本结构而向下调整时, 资本结构的调整速度为向下调整速度, 相反则为向上调整速度。为了得到资本结构向上和向下两个方向的调整速度, 在部分调整模型 (1) 中引入哑变量代表资本结构的调整方向, 分拆平均调整速度后得到如下变现的部分调整模型:
λdown和λup分别表示向下和向上的资本结构调整速度, D1和D2是哑变量, 当企业实际资本结构处于目标资本结构之上时D1取值1, 否则D1取值0, 当企业实际资本结构处于目标资本结构之下时D2取值1, 否则D2取值0。
3.3 样本选取与估计方法
(1) 样本选取
本文以沪深两市1996～2009年的上市公司数据为样本, 其中剔除以下样本:①金融类上市公司;②PT和ST类上市公司;③主营业务收入为负的样本;④观测数据缺损或者出现奇异观测数据的样本。最后获得分布于12个行业的715家公司, 共10010个样本观测点。数据来自于CCER数据库, 由北京色若芬信息服务公司提供。
(2) 估计方法
虽然Johnson (1984) [22]证明部分调整模型的随机误差项与滞后解释变量不相关, 可以使用OLS得到一致性估计, 但是由于本研究的样本为面板数据, 模型可能具有横截面相关性, 因此OLS估计必将导致参数估计的非一致性。为解决这一问题, 模型 (3) 和 (4) 均采用GMM估计。
4 实证结果分析
4.1 目标资本结构以及平均调整速度
利用模型 (3) , 分别采用账面价值和市场价值, 在经济繁荣和衰退两个时期拟合实际资本结构, 得到表3中的动态面板数据的目标资本结构GMM估计结果。Sargan检验显示, 模型使用的工具变量合理, 不存在过度识别问题, 并且估计系数联合姓的Wald检验在0.01水平显著。
注: ①括号中的数据是T检验值, 表中***、**、*分别代表在1%、5%以及10%的显著性水平;②表中没有列出控制变量的估计结果, 感兴趣的读者可以向作者索取。
表3中, 由Lit-1的系数 (1-λ) 可以得到资本结构平均调整速度。以账面价值计算, 经济繁荣环境中平均调整速度是0.176 (1-0.824) , 经济衰退环境中平均调整速度是0.160 (1-0.840) ;以市场价值计算, 宏观经济环境繁荣时平均调整速度是0.383 (1-0.617) , 宏观经济环境衰退时平均调整速度是0.203 (1-0.797) 。对比两个宏观经济环境状态下的平均调整速度, 企业在宏观经济环境繁荣时期的资本结构调整能力强于经济衰退时期的调整能力, 资本结构平均调整速度呈现顺周期性, 说明经济繁荣时期的总体资本市场摩擦较小、总体逆向选择成本偏低。该结论与Cook (2009) 和黄辉 (2009) 的研究结论一致。
4.2 资本结构非对称调整速度
基于表3得到的目标资本结构拟合系数, 利用模型 (4) 估计资本结构的非对称调整速度, 动态面板数据的GMM估计结果见表4。Sargan检验显示, 模型使用的工具变量合理, 不存在过度识别问题, 并且估计系数联合性的Wald检验在0.01水平显著。
注: 括号中的数据是T检验值, 表中***、**、*分别代表在1%、5%以及10%的显著性水平。
对比分析表4中两种宏观经济环境中的账面资本结构数据。经济繁荣环境中的资本结构向下和向上的调整速度分别为0.796和0.950, 高于经济衰退环境中的0.261和0.646, 我国上市公司资本结构非对称调整速度体现出了明显的顺经济周期特征。从债务利息税盾与代理成本权衡角度分析, 该结论一方面说明我国上市公司的资本结构调整中存在目标值, 调整中遵从权衡理论;另一方面又说明经济繁荣时期的债务利息税盾大于衰退时期的债务利息税盾, 而繁荣时期的代理成本却小于衰退时期的代理成本。从融资的逆向选择成本分析, 结论说明宏观经济环境繁荣时期的逆向选择成本小于衰退时期的逆向选择成本;从证券市场价格分析, 结论又说明我国上市公司在宏观经济时期融资的证券市场价格高于经济衰退时期的证券市场价格。
表4中两种宏观经济环境中的市场价值估计数据相比较, 宏观经济繁荣环境中向上调整速度1.741大于向下调整速度1.189, 支持账面价值估计得到的结果, 说明方向调整速度的顺周期特征存在。繁荣时期的向下调整速度0.160明显低于衰退时期的0.896, 数字显示出逆经济周期的特征, 与以上的结论相悖。
对比表4中的向上调整速度和向下调整速度, 无论宏观经济环境繁荣还是衰退, 账面价值估计 (市场价值估计) 向上账面调整速度0.950 (1.741) 和0.646 (1.189) 均明显大于向下调整速度0.796 (0.160) 和0.261 (0.896) , 两个方向的非对称调整速度的差没有周期性。 从逆向选择成本分析, 该结论证明我国上市公司债务融资的逆向选择成本小于股权逆向选择成本;从证券市场价格分析, 说明我国上市公司的股票市场价格高估空间始终大于债券市场价格高估空间。
5 结论
基于不同的资本结构理论, 本文分析了资本结构非对称调整周期性的调整机理, 并且采用我国上市公司的数据进行了实证分析。研究发现资本结构的非对称调整速度具有顺经济周期特征, 向上调整速度在任何经济环境中都大于向下调整速度。结论说明, 相对于宏观经济衰退, 我国上市公司经济繁荣时期的债务利息税盾较大、逆向选择成本较小、证券市场价格较高。
本文扩展了资本结构动态调整周期性的相关研究, 从非对称调整的角度分析了资本结构动态调整周期性的原理, 对不同宏观经济环境中资本结构的非对称调整给出了初步结论。但是, 由于用市场价值估计的向下调整速度周期性与账面价值估价的结论相悖, 并且, 资本结构在不同地区、不同行业以及不同企业组织形式之间存在很大差异, 所以, 从理论和实证角度, 资本结构动态调整的周期性研究尚有待进一步地深入。
非对称结构 第8篇
柴油机近场喷雾初次破碎质量对柴油喷雾二次雾化及燃烧过程起非常重要的作用[1,2,3,4,5,6,7],而初次雾化特性与燃油喷射压力以及喷嘴几何结构等因素密切相关[2,3,6,7],使得近场喷雾特性即燃油初次雾化特性的研究困难重重,因此对柴油喷雾初次雾化试验的研究亟待深入探索。文献[8]指出研究近场喷雾主要有透照技术、内部照明技术和平面激光成像技术三种技术。文献[9]采用高速摄影技术研究了喷嘴结构对柴油喷雾宏观喷雾贯穿距和锥角的影响。文献[10]采用X射线技术研究了喷嘴结构和喷射压力对柴油喷油器近场喷雾速度及湍流强度分布的影响。
为了更加全面细致地理解喷嘴结构对柴油喷雾近场特性的影响,本文采用X射线CT成像技术获取了喷嘴精确几何结构,在此基础上结合高速可控闪光显微摄影技术的阴影法,获取了喷雾近场图像,研究了喷孔非对称结构对近场喷雾特性的影响,为喷嘴结构优化设计及喷嘴加工工艺改进提供可靠参考。
1 试验装置和方法
喷嘴结构X射线CT成像过程,主要包括X射线的产生、X射线对喷嘴的投射、投射后的X射线探测及计算机三维图像合成等,如图1所示。
柴油近场喷雾测试可视化试验台如图2所示。试验台主要包括燃油供给系统、电控单孔喷油器、控制计算机、同步及延时控制器、纳秒闪光灯、纳秒闪光灯控制器、MP-TM10 000型高速数码相机、长距工作显微镜头等。
图2的燃油供给系统由低压油路和高压油路组成。高压油泵通过变频电机拖动,将低压燃油加压后送入高压共轨中存储,为燃油喷射做准备。该套燃油供给系统配有控制软件,可以设定喷射压力及油泵转速等参数,控制软件接收轨压传感器获取的即时轨压信号,通过闭环反馈控制方式调节轨压稳定在给定值附近。
试验所用喷油器为某型国产单孔柴油喷油器,喷孔直径为0.18mm,喷油脉宽为2 000μs,喷油压力为90MPa,背压为0.1MPa。
试验使用的是MP-TM10 000型高速数码相机,试验中所拍摄的喷雾图片分辨率为512×512像素,像素大小为40×40μm,长距工作显微镜工作距离为56~140cm,喷雾放大倍数为6.8倍,拍摄区域为喷油器轴线方向上距喷孔出口3mm范围。
为减小试验中高速射流产生的拖尾现象,试验采用纳秒闪光灯作为光源,光源单次闪光持续时间为18ns,单次闪光能量为25mJ。闪光灯与相机通过纳秒闪光灯控制器可以方便地实现同步工作。
同步及延时控制器由电源、信号处理、喷油器驱动、高速摄影驱动、监控部分组成,控制器接收参考转速脉冲、喷油器和高速摄影驱动电流等信号,通过处理核心运行相关算法控制喷油器和高速摄影驱动电流,实现喷油器和高速数码相机的同步及延时,喷油器与高速数码相机之间的延时间隔最短为1μs。
由于高压柴油喷雾射流速度非常高,一般可达100~200m/s,想要捕获近场喷雾表面动态特性难度很高。本文采用单次喷射采集一张图像的试验方法,对每一时刻采集10张质量最高图像,通过对相关参数取平均值,从而减小误差。分析时采用喷油始点后(ASOI)的计时方式[11],即将记录到第一幅有喷雾图像的时间记作ASOI为5μs,且每隔5μs记录一组。
2 试验结果和讨论
2.1 喷嘴精确几何结构
图3给出了喷嘴详细几何结构。从图3(a)可以看出,测得喷孔入口直径D=138μs,喷孔出口直径d=129μm,喷孔长度L=637μm,喷孔入口左侧圆角r1=67.5um,喷孔入口右侧圆角r2=30um。由图3(b)局部放大图可以明显看到,入口圆角数值差异较大,喷嘴结构明显不对称,且在某一特定位置处喷嘴左侧入口平滑,右侧入口急转,本文分别称平滑侧为圆角侧,急转侧为棱角侧。
为了研究喷孔入口圆角对喷雾近场结构的影响,本文定义了近场喷雾轮廓角,如图4所示。因为ASOI在0~20μs时间内喷雾未出视场,且油束完整,破碎不明显,尤其是喷孔出口处,油束几乎没有扰动,所以可以用喷孔出口处油束轴线来表征喷孔的轴线。每一时刻采集10张质量最高图像,每隔5μs记录一组,所以每一喷射压力条件下可提取前40个喷雾中心轴线,然后取平均位置作为喷孔轴线位置。对于本次试验使用的单孔喷嘴,喷孔轴线方向可近似看作是以喷孔轮廓方向。以喷雾束左端出口位置O1为圆心,0.3mm半径作圆,与左侧喷雾轮廓交点记为A,连接A和O1,直线AO1与左侧喷孔轮廓DO1夹角(锐角)记为轮廓角θ1,同理可定义轮廓角θ2。对应于每一时刻近场喷雾轮廓角,测量10组数据,然后取平均值作为轮廓角最终值。对于针阀落座阶段,当油束在近喷嘴处呈收缩状时,定义近场喷雾轮廓角为零。
2.2 近场喷雾形态
图5给出了喷油压力为90MPa时的近场喷雾图像。本文将喷雾过程划分为喷油启喷阶段(喷油开始至油束达到最大贯穿距)、喷油稳定阶段(喷雾贯穿距稳定阶段)及喷油器针阀落座过程(喷油器针阀开始关闭至喷油结束阶段)[12]。近场喷雾发展图像中液柱颜色较深,液柱周围的细小油滴颜色较浅。在喷油过程中,研究发现近场燃油呈现不对称形态:由起喷阶段的不太明显到喷雾稳定阶段的十分明显,再到喷油器针阀落座的不明显.喷油起喷阶段(ASOI≤100μs),喷雾不对称形态不太明显,燃油的破碎过程十分剧烈,在油束头部及周围形成了细小的油滴;在ASOI为1 500μs时,油束贯穿距处于稳定阶段,喷雾左右明显不对称,油束左侧化雾化恶劣,喷雾表面无液丝分离,右侧雾化剧烈,有大量液丝产生,且气液交接面更加清晰;ASOI为2 620μs~2 700μs时,喷油器针阀开始关闭,喷油过程即将结束,油束不对称现象由明显变得不明显,油束逐渐变薄成较粗的油丝并分离开来[11]。
2.3 喷油起喷阶段近场喷雾特性
图6为喷射压力为90MPa、ASOI为0~100μs时间内喷雾近场原始图像。仅仅由喷雾破碎特性分析,图像不对称形态不明显,但是近场喷雾轮廓角存在分离点(轮廓角变化趋势开始相反的时刻),分离点之后,轮廓角θ2继续增加,轮廓角θ1缓慢减小,逐渐趋于稳定值,从而证明喷油起喷阶段存在不对称现象。
图7给出了喷射压力为90MPa、ASOI在0~100μs时间内近场喷雾轮廓角θ1和轮廓角θ2随时间的变化趋势。从图7可以看出,ASOI≤25μs时,燃油近场喷油喷雾轮廓角θ1和轮廓角θ2近似相等,随着时间的变化,θ1和θ2都逐渐增大,变化趋势基本一致;在ASOI为25μs时,θ1和θ2出现分离点,此时两个轮廓角均为11°左右;ASOI在25~100μs时,轮廓角θ1和θ2出现明显的差值,这从图5中的喷雾图像可以看出,之后轮廓角θ1缓慢减小,逐渐趋于稳定,轮廓角θ2继续增大,最终表现为轮廓角θ1小,轮廓角θ2大,且分离点出现后轮廓角θ2对应侧近场喷雾表面破碎强于轮廓角θ1对应侧。结合图5喷雾图像可以表明分离点出现后棱角侧近场喷雾初次破碎优于圆角侧。本文认为分离点的出现与喷孔入口几何结构有重要关系,因此结合喷嘴非对称结构,对近场喷雾轮廓角分离点的出现做进一步分析,如图8所示。启喷阶段,随着针阀的开启及喷射时间的进行,喷孔内部空穴逐渐发展,经历单向流、空穴初生、空穴发展、超空穴四个阶段[13,14,15]。在分离点出现之前,燃油流动区域小,沿程压降大,使得喷油量小,喷油速度慢,图8(a)喷孔内部无空穴或者空穴初生,且初生空穴未出喷孔就已经湮灭,空穴对近场喷雾无显著影响[15],燃油喷出喷孔后左右近场喷雾轮廓角近似相等。随着针阀逐渐开启,燃油沿程压降减小,喷油量增加,喷油速度加快,由于圆角侧燃油流动平滑,图8(b)仍无空穴或者只有很少空穴,近场喷雾破碎无明显加强;图8(c)棱角侧燃油在棱角入口处流动急转,促进喷孔内部空穴进一步发展,甚至延伸至喷孔出口[16],对近场喷雾破碎促进明显,使得燃油喷出喷孔后形态不对称,出现分离点,棱角侧轮廓角θ2明显大于圆角侧轮廓角θ1,且由于燃油更倾向于向右侧喷出,所以轮廓角θ1略微减小,然后并趋于稳定。相关文献中指出,喷嘴入口为棱角时会促进喷雾动能向湍动能转化,进而促进近场喷雾破碎[10],使得喷孔入口为棱角时近场喷雾锥角大于喷孔入口为圆角时的近场喷雾锥角[16]。以上分析表明:喷孔入口不对称结构为起喷阶段分离点出现的根本原因,喷孔入口为圆角时,会抑制启喷阶段喷孔内空穴生成,从而无法促进近场喷雾破碎,使得近场喷雾轮廓角θ1小;而喷孔入口为棱角时,能够促进启喷孔内部空穴生成,当空穴发展到喷孔出口时,能够明显增强近场喷雾破碎,近场喷雾轮廓角θ2大。
2.4 喷雾稳定阶段近场喷雾特性
图9给出了喷射压力为90MPa时喷雾近场原始图像。ASOI为1 500μs时燃油喷雾处于稳定喷雾阶段。从图9可以看出,喷雾油束存在明显的不对称现象:左侧矩形方框内喷雾表面仅存在略微波动,且喷嘴出口1mm范围内基本无波动,喷雾未破碎;而棱角侧喷雾雾化剧烈,表面波动强烈,在离开喷嘴1mm左右时已有大量液丝产生。
本文分析认为,由于喷嘴非对称结构的存在导致了喷雾近场结构不对称,且喷雾稳定阶段棱角侧喷孔内空穴已发展为超空穴(图10),使得喷雾油束明显不对称,圆入口急转时喷雾雾化强烈,入口平滑时喷雾雾化恶劣。从图10轮廓角数值可以发现,喷油压力为90MPa时,圆角侧轮廓角θ1为2.2°,棱角侧轮廓角θ2为11.9°,圆角侧和棱角侧轮廓角差别明显,表现为左小右大。以上分析表明:喷嘴非对称结构对稳定喷雾阶段喷雾近场结构影响更加明显,喷孔入口为圆角时,燃油平滑流入喷孔,抑制了喷孔内空穴生成,近场喷雾无明显波动,雾化恶劣,轮廓角θ1小;喷孔入口为棱角时,燃油在入口处急转,更有利于空穴生成,近场喷雾表面波动剧烈,雾化强烈,轮廓角θ2大。
2.5 针阀落座过程近场喷雾特性
图11给出了针阀落座阶段喷雾近场原始图像.从图11可以观察到明显的喷雾不对称现象,喷雾雾化分布与1.5ms时刻喷雾雾化分布一致,左侧雾化恶劣,右侧雾化强烈;同时,发现近场喷雾轮廓角存在结合点,即轮廓角减小为0的时刻(图12).针阀完全关闭之前,近场喷雾特性基本一致。结合点出现之前,由于喷嘴非对称结构的影响,喷雾仍然表现为左右不对称,轮廓角θ1小于轮廓角θ2,且随着针阀升程降低,燃油流动区域减小,喷油量减少,沿程压降增大,燃油喷出速度降低,雾化减弱.结合点出现时,喷雾形态骤变,且此时喷嘴非对称结构对喷雾形态无明显影响,燃油喷出后收缩为粗状油束,且左右基本对称,这与结合点之前喷雾形态区别明显。
图12给出了针阀落座阶段近场喷雾轮廓角大小随时间的变化关系。从图12可以看出,针阀落座阶段轮廓角θ1近似等于喷雾稳定阶段轮廓角θ1,且随着针阀升程的降低,逐渐减小为0,而针阀落座阶段轮廓角θ2略大于喷雾稳定阶段轮廓角θ2。这主要是因为针阀关闭时会促进棱角侧喷孔内部空穴生成,从而使得喷雾轮廓角略有增加。同时还发现,与轮廓角θ1变化趋势不同的是,轮廓角θ2在针阀关闭过程会骤减为0,直至针阀完全关闭。
3 结论
(1)喷嘴非对称结构导致近场燃油呈现不对称形态:由起喷阶段的不太明显到喷雾稳定阶段的十分明显,再到喷油器针阀落座的不明显。喷孔入口为棱角时能够促进近场喷雾破碎。
(2)启喷阶段喷,轮廓角θ1和θ2出现分离点,分离点出现后棱角侧近场喷雾初次破碎优于圆角侧,轮廓角θ1小于θ2。
(3)喷雾稳定阶段,喷嘴非对称结构对近场喷雾特性的影响最为显著,圆角侧燃油平滑流入喷孔,抑制了喷孔内空穴生成,近场喷雾雾化恶劣,轮廓角θ1小;棱角侧燃油在入口处急转,空穴已发展为超空穴,近场喷雾雾化强烈,轮廓角θ2大。
(4)针阀落座阶段,在喷嘴非对称结构及针阀落座阶段沿程压降增加的共同影响下,轮廓角θ1和θ2出现结合点,且结合点处轮廓角θ1和θ2皆为0。
摘要：以某型国产单孔柴油喷油器为研究对象,采用X射线CT成像技术获取了喷嘴精确几何结构,发现了喷孔入口圆角的不对称性;同时采用长工作距离显微镜头结合高速可控闪光显微摄影技术,获得了喷油器喷孔下方3mm内近场喷雾图像,发现了喷雾的非对称现象,研究了喷孔非对称结构对柴油喷雾近场特性的影响。研究结果表明:喷孔入口为棱角时能够促进近场喷雾破碎;启喷阶段,喷雾轮锥角θ1和锥角θ2出现分离点,分离点之后θ1小于θ2;喷雾稳定阶段,喷孔非对称结构对近场喷雾特性的影响最为显著,圆角侧喷雾初次破碎很差,尖棱侧喷雾初次破碎很细,有大量液丝产生。针阀落座阶段,近场喷雾锥角出现结合点,结合点出现之前喷孔非对称结构的影响依然存在,结合点出现时,尖棱侧近场喷雾轮锥角骤减为零。
非对称结构 第9篇
本工作主要对AR和对称轧制 (Symmetric Rolling, SR) 过程中, AZ31镁合金板材微观组织的差异进行研究, 并通过刚塑性有限元 (FEM) 方法对AR和SR变形原理进行分析, 以探讨影响AZ31镁合金板材显微组织的根本原因。
1 实验
实验中AR实验在上下辊转速相同而辊径不同的双辊轧机上进行, 其异速比为1.1, SR实验在同样的上下辊径相同的轧机上进行。
实验所用AZ31合金名义化学成分为:Mg-3%Al-0.8%Zn-0.4%Mn (质量分数) , 首先经铸造-挤压制得厚度为10 mm的挤压板坯。为了比较, AR和SR轧制均在相同的工艺条件下进行, 即轧辊未加热, 板材预热温度为400 ℃, 道次间保温时间为从15 min到3min, 随轧制道次的增加递减, 道次压下量恒定为10%, 轧辊表面未润滑。轧制过程中, 板材轧制方向和正法向均不变。
按上述条件完成轧制实验后, 沿板材轧制面取样, 进行金相组织分析, 其浸蚀剂配方如下:5g苦味酸+5g冰醋酸+10mL蒸馏水+80mL无水乙醇。分别对垂直与板法向和轧向截面的晶粒取向在Y-500型X射线衍射仪上进行分析。
为了便于理解AR和SR变形机理, 采用刚塑性有限元软件Deform2D对AR和SR变形特征进行分析。由于板材的宽厚比很大, 因此不考虑板材宽度方向应变, 将其轧制变形视为平面应变, 仅考虑板材沿轧向在厚度方向的变形。有限元模拟板材网格划分采用四节点等参单元, 在板材厚度方向均匀划分为5格, 按上述实验条件进行有限元模拟。
2 结果与讨论
2.1 有限元分析
图1给出了AR和SR轧制过程中, 有限元模拟AZ31镁合金板材流变网格。从图1可以看出, AR板材快速辊侧的板材表面附近承受了较大的剪切变形, 而SR板材上下表面的变形基本呈对称分布。在本实验条件下, AR过程中, 上下辊的异速比为1.1, 每道次压下量约为10%, 接近于全搓轧状态, 因此, 沿厚向, AR板材剪切变形分布比较均匀。根据S.H.Lee等研究[8], 增大异速比或增大板材表面与轧辊之间的摩擦系数则可使AR板材厚度上的变形分布趋于更加均匀。
在AR和SR变形区各取一单元体, 其应力状态如图2所示。从图2可以看出, AR上下表面的切应力方向相反, 而SR上下表面切应力方向相同, 这是因为SR上下表面的摩擦力方向相同, 而AR上下表面的摩擦力方向恰恰相反所引起的。由此亦可得出上下表面的合力方向, 如f1, f2, f′1及f′2所示。
2.2 金相组织
图3分别给出了AR和SR制备的AZ31镁合金板材的金相组织。从图中可以看出, 在其它条件相同的情况下, 这两种工艺制备的板材的金相组织存在明显的差异, 对于AR板材, 其晶粒较细小, 且分布均匀, 平均晶粒度约为8.9 μm;而SR板材的晶粒组织中则存在大量的孪晶, 且分布不均匀, 其平均晶粒度达13.2μm。这主要是由于SR和AR过程中, 镁合金的变形机理以及这两种轧制方式变形机理差异所决定的。
在镁合金热轧变形过程中, 影响其金相组织变化的因素非常复杂, 主要涉及到位错滑移、孪生和动态再结晶等因素。由于AZ31镁合金的层错能较低, 热轧时不易发生动态回复而易发生动态再结晶。但与静态再结晶相比, 动态再结晶需要更大的临界变形程度才能发生。因此, 当道次压下量为10%时, 变形时储能较低而使动态再结晶发生得不够完全, 金相组织中只有少量细小的动态再结晶新晶粒。此外, 由于镁合金滑移系较少, 塑性变形过程中孪生在一个相当宽的温度范围内发挥着非常重要的作用。特别是挤压时镁合金内形成了强烈的 (0001) 基面织构, 轧制过程中基面滑移变得非常困难, 而棱柱面滑移与锥面滑移的临界剪切应力又较高, 不易启动, 要继续进行塑性变形就必须要依靠锥面孪生来起协调变形的作用。孪晶本身对塑性变形的贡献不大, 但能够改变晶粒取向, 使不利于滑移和孪生方向的晶粒重排, 从而使晶粒取得有利的位置, 以便进步滑移和孪生。当孪晶达到一定比例时, 初生孪晶内部的二次滑移和孪晶可以产生较大的应变, 使得滑移孪晶和孪晶孪晶的交互作用从能量上变得可行[9]。因此, SR过程中会出现比较多的孪晶。而AR时板材的应力应变与金属流动特点与SR时的明显不同。与SR相比, AR使板材的厚度方向承受了一种剪切变形, 如图1和图2所示。纯剪切也是使金属发生塑性变形的一种应力状态。在相同的道次压下量下, 即几何变形相同时, AR中的搓轧区激发更多的滑移系参与滑移和交滑移, 引起的实际变形程度较SR的高[10]。由于金属动态再结晶与变形量有很大关系, 一般来说随着变形量的增大, 变形所产生的储存能也相应增大, 使得动态再结晶的再结晶形核率较晶粒长大率增大为快, 故再结晶晶粒尺寸会变均匀, 晶粒尺寸也不断得到细化[11]。
2.3 晶粒取向
表1和表2分别给出了AR和SR制备的AZ31镁合金板材分别沿轧制面和横截面晶粒取向X-ray衍射分析结果。从表中可以看出, 无论是AR还是SR板材都具有较强的 (0002) 基面晶粒取向, 但相对来说AR板材的基面晶粒取向稍弱。AR板材中 (1013) 与 (1011) 锥面强度相对 (0002) 与 (0004) 基面强度的百分比为12%, 而SR板材中 (1013) 与 (1011) 锥面强度相对 (0002) 与 (0004) 基面强度的百分比为5%。由于各晶面衍射峰强度的体积分数的和应该不变[12], 在 (1013) 与 (1011) 锥面增强的情况下, 必然随着别的晶面衍射峰强度的相对减弱。而AR中未出现其它比较明显的晶粒取向, 故只可能是 (0002) 基面晶粒取向减弱。由此可以得出AR能够弱化镁合金轧制板材中的基面晶粒取向, 这对提高镁合金的塑性是有很有利的。同时也可以得出AR板材 (1013) 锥面强度相对 (0002) 与 (0004) 基面强度的百分数为8 %, 而 (1011) 锥面强度相对于 (0002) 与 (0004) 基面强度的百分比为4%, (1013) 取向强于 (1011) 取向, 这是因为 (1013) 锥面与基面的夹角比 (1011) 锥面与基面的夹角要小, 即 (1013) 锥面法线与轧制压力方向的夹角也比较小, 故 (1013) 锥面更容易转向与轧制压力垂直的方向, 其衍射峰强度就会相应增大。从表2可看出, SR板材横断面上最强的衍射峰是 (1011) 棱柱面, 而SR板材横断面上最强的衍射峰则是 (1011) 锥面。这是因为轧制时基面有平行于轧板表面的倾向, 导致 (1011) 棱柱面平行于横断面, 而AR使部分基面发生一定角度的偏移, 故使得与棱柱面夹角最小的 (1011) 锥面转到与横断面平行的方向, 这也从另一方面证实了AR能够弱化镁合金轧制板材的基面晶粒取向。
那么, 由图2可知, 对单晶体而言, 在压应力作用下, 滑移面转到与外应力垂直的方向, S1, S2, S′1及S′2代表滑移面在各应力作用下所处的方位, 其法线方向与各合力方向平行。由图可知, SR上下表面S′1与S′2偏转角度可以相互抵消;而AR上下表面S′1与S′2的偏转角度一致, 不能抵消。因此, SR所形成的晶粒取向其滑移面 (即基面) 与轧制压力方向垂直, 而AR滑移面法线方向会偏离轧制压力方向一定的角度, 故其形成的晶粒取向也会随之偏离一定的角度。随着AR道次的增加, 会使这种作用偏离得到强化, 最终可通过改变轧制过程中的基面晶粒取向来提高金属的塑性变形能力。
3 结论
(1) 本实验条件下, 沿板材厚向, AR可引入明显的剪切变形。在全搓轧状态下, 其剪切应变沿厚向分布比较均匀;而SR板材厚向应变则呈对称分布。
(2) AR可获得平均晶粒度约为8.9μm均匀分布的等轴晶组织;而SR板材晶粒分布不均匀且有大量的孪晶存在, 平均晶粒度达13.2μm。
(3) 与SR相比, AR可明显削弱板材的 (0002) 基面晶粒取向。
(4) AR和SR板材微观组织的差异主要是由于AR过程中沿板材厚向引入了强烈的剪切应变所致。
摘要：研究了非对称轧制和对称轧制过程中, AZ31镁合金板材微观组织的变化特征, 并结合有限元模拟对其差异进行了分析。结果表明, 非对称轧制可明显细化板材的晶粒, 可获得平均晶粒度约为8.9μm均匀分布的等轴晶组织, 且其 (0002) 基面晶粒取向明显减弱;而对称轧制板材晶粒分布不均匀且有大量的孪晶存在, 平均晶粒度达13.2μm。这主要是因为, 与对称轧制相比, 非对称轧制沿板材厚向引入了强烈的剪切应变所致。
关键词：非对称轧制,对称轧制,AZ31镁合金板材,微观组织,有限元
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非对称结构 第10篇
基于位置的服务(LBS)是通过移动通信网络(GSM或3G)定位,获取移动用户的地理位置信息(经纬度坐标),提供给LBS提供商,并在电子地图的支持下提供给用户与终端位置相关的增值服务。以前大多的LBS在逻辑上都由服务提供商(SP)、 位置服务平台(LSP) 和移动用户(MS)组成。随着移动云计算概念的提出以及应用的快速发展,LBS和云计算的结合可以实现在没有第三方LSP参与的情况下,MS直接和SP通信获得位置服务,比如GOOGLE地图。
由于LBS业务迅猛增长和云环境自身安全特性,隐私信息在传输和云端存储的私密性就显得尤其重要。尽管目前LBS系统采取了隐私保护手段, 但是在移动云环境下的LBS仍然存在诸如地区信息泄露、用户身份泄露等安全隐患。表现在三个方面:(1)鉴权:攻击者可能伪装成合法用户来伪造和访问数据。(2)身份泄露:在无线网络传输中用户会频繁暴露自己的身份给SP来核实,当完成身份认证的同时,身份信息很可能已经被窃取。(3)位置隐私泄漏:攻击者窃取传输通道和侵入LBS系统获得非法访问权限,从而窃取用户敏感的位置数据。
为了解决上述问题。文献[1]提出了一种分布式隐私保护的方案,数据不是直接发送给服务提供商,而是分布式发给自建ad-hoc网络中的部分邻居节点,在邻居节点混合重加密后再发送给服务商,历史数据使用可变多重假名机制来保证隐私。文献[2]建立了基于云存储的安全模型,利用多重假名来隐藏IMSI号码和精确位置数据。此模型虽然保证在云端存储的隐私性,却没有考虑敏感数据在无线网络中传输的安全问题。针对GSM网络身份认证和密钥协商过程中IMSI以明文传递,文献[3,4]利用公私密钥对分别提供了两种对IMSI整体加密的保护方案,文献[5]的改进方案则是细分IMSI号,对号段必要的隐私区域加密。
本文通过对LBS安全模型和IMSI保护方案的研究和分析,提出基于对称和非对称混合加密方案的LBS安全模型,保证LBS隐私信息在无线传输和云端存储的安全。
1 安全模型研究
1.1 云存储优势
安全模型采用云存储作为我们服务提供商和LBS用户私密数据的存储媒介。云存储能提供强大的存储和可扩展能力,促使SP把数据移植到外部数据库,提供用户无缝机制产生、存储、访问自己相关数据,这在云环境中称为数据即服务(DAAS)。选择DAAS有以下两个基本考虑:
(1) 增强系统的安全性
云存储端将文件复制并且存储在多个不同的服务器中,硬件冗余和自动的故障切换解决了意外的硬件故障或者其他的灾难性事件导致的数据损坏、丢失和无法恢复等严重问题。
(2) 增加系统的可扩展性
云存储容量分配不受物理硬盘限制并且扩容非常简单,每个项目分配的存储容量可以超出实际容量,只要在需要时随时硬件扩容即可。
针对LBS系统数据库需要存储用户个人身份信息用于标识和鉴权用户,以及私密性很高的位置信息等数据。采用可信负责的云存储服务是个相对高效、安全的选择。
1.2 改进的安全模型
安全模型综合考虑了MS、SP和云端数据库CDB(Cloud Database)三个方面。每一个SP有三个进程:认证进程、服务进程和结果翻译进程。CDB存储和设备、服务、位置记录相关的数据。用户注册账号的相关数据和每次通信过程的临时数据仅在SP那里存储,而不在CDB存储。首先,MS发送用户和通信设备的认证消息到SP。接着,认证进程验证认证信息,如果这些数据被验证通过,LBS服务进程将被激活,用户提供他们自己的位置信息。然后服务进程可以访问云端其他相关服务信息。最后在接到用户隐私等级请求后,结果翻译进程把服务结果数据发给MS,把隐私等级对应模糊化的位置记录信息存储在CDB。服务质量直接被隐私等级影响,低等级隐私可以告诉你你朋友所在街道范围,高隐私等级只能告诉你你朋友所在城市。除了三个进程外,每个SP拥有一个独立的公私密钥服务器,生成、存储公私密钥对相关数据。
LBS安全问题的挑战是如何在保证服务质量的同时,采用高效的技术保证位置数据安全和用户身份的私密性。数据安全问题分为传输安全和存储安全。文献[2]只考虑采用假名技术隐藏真实身份和位置数据保证在云端存储的安全,而没有研究用户身份、账号、密码和位置隐私信息在网络传输中的安全。基于假名和云存储的存储安全,以及采用对称和非对称混合加密方案保证无线网络中传输的安全是研究的主要方向。
2 混合加密方案
2.1 IMSI的假名
国际移动用户识别码(IMSI)是区别移动用户的标志,储存在SIM卡中,可用于识别移动用户的有效信息。其总长度不超过15位,同样使用0～9的数字。移动网号码(MNC),最多由两位数字组成,用于识别移动用户所归属的移动通信网;移动用户识别码(MSIN),用以识别某一移动通信网中的移动用户。
IMSI在GSM和3G网络中作为用户身份唯一标识。通常情况下,IMSI在无线通道中以明文传输,攻击者很容易通过窃听或请求用户主动发送IMSI的主动攻击方式获取到IMSI号码。在移动通信领域IMSI是用户全球范围内唯一性的标识,也包含了注册的相关信息,比如注册HLR路由信息,家乡网络等。一旦被截取,攻击者很容易通过移动通信网络对同一个用户跟踪定位,导致严重的安全威胁。
采用假名代替IMSI明文作为用户在LBS安全模型中的唯一标识。在用户的LBS应用客户端中有假名生成函数哈希(HASH)函数:不仅能够为每一个用户对应的IMSI号码提供唯一的的假名标识;而且由于哈希函数的不可逆性,黑客也很难通过哈希后的假名反推出用户的IMSI号码。注册时假名(Pseudo)和存储在云端的鉴别密钥(C-Key)生成图如图2所示。
2.2 基于组合公钥体制的公私密钥对
2.2.1 初始化
首先在该LBS客户端软件中嵌入椭圆曲线加密算法(ECC),LBS服务器端能够自己产生公私密钥对(LBS-PK/SK),并把初始公钥Pk0和此公钥的版本号Ver0一同嵌入到客户端软件中。这样当用户安装该LBS客户端,第一次注册时,可以使用初始公钥Pk0加密注册信息,从而保证信息私密性。
2.2.2 公私密钥对生成原理
组合公钥(CPK)体制是依据离散对数难题的数学原理构建公钥与私钥矩阵。采用杂凑函数与密码变换将实体的标识映射为矩阵的行坐标与列坐标序列,通过对矩阵元素进行选取和组合,生成数量庞大的公私密钥对,从而实现基于标识的超大规模的密钥生成与分发。
鉴于椭圆曲线离散对数问题在密码应用中具有相同安全度下占有资源小于一般有限域离散对数问题的优势,采用椭圆曲线离散对数问题构建该机制。
定义1 (椭圆曲线上的加法) 椭圆曲线方程上任意两点P(x1,y1)、Q(x2,y2),通过该两点直线L若与椭圆曲线有第三个交点记为-R(x3,-y3),该点-R关于x轴的对称点R(x3,y3)也在椭圆曲线上。定义“加法”:P+Q=R,此时椭圆曲线上的点加上无穷远点(零点)构成加法群。
公私钥生成矩阵:
选一点G(xG,yG)∈E(Fp),如果n是满足nG=0的最小整数,则由G的倍点{G,2G,3G,,nG}构成一子群,G是此子群的生成元,n是阶(一大的素数)。在子群众选取mh个等式RIJ=rijG;1im,1jn-1。将每个等式中的Rij,rij放在两个矩阵中的相应位置,构成:
公钥矩阵
私钥矩阵
每个用户将自己的IMSI标识通过HASH函数运算得到固定长度的Pseudo,Pseudo作为映射的中间变量,通过映射行算法、列映射算法使每一个标识在每一行都有一个元素与之对应。将PSK中的对应元素取出求和,设PK=R1i+R2j+Rmk,SK=r1i+r2j+rmk(i,j,,互不相等),则PK为服务器的阶段性公钥,SK为服务器阶段性私钥。
2.2.3 密钥操作
在服务器端有公私钥对生成矩阵能够根据用户登陆时提供Pseudo产生的公私钥对,并和对应公钥版本号(VER-PK)共同保存在LBS服务器的公私钥对表中,作为后续更新,查询和解密依据。
每当服务器端收到用户公钥加密的数据时,可以通过查阅VER-PK,找到对应的私钥(LBS-SK),从而解密数据。
2.3 对称和非对称和混合加密
完整的非对称密钥技术面临的最主要的难题就是公钥交换。而通常的解决办法,例如PKI是在网络中建立专门的可信第三方证书权威机构(CA)。这样虽然解决了公钥交换难题,但是也引出了CA机构建立和维护比较复杂,以及CA对通信带宽和高实时性要求的难题。
该模型在没有可信第三方CA参与的前提下,只由LBS服务器端产生自身的公私钥对,基于预先嵌入和查询更新的形式完成单向公钥的交换。同时利用存储在云端C-Key和用户提供的部分注册信息结合产生对称加密所需的密钥。
根据上述原则,就构成了对称和非对称混合的加密机制,如下:
(1) MS向服务器发送的数据采用非对称加密方式。 LBS服务器能够产生公私钥对,MS利用服务器提供的定期更新的公钥来加密发往LBS服务提供商的身份和位置信息。移动终端资源有限,同时用户端发送的信息都是跟身份标识,公钥和固定长度数字相关的必要信息,信息量很小。根据以上两点,在移动终端采用ECC加密算法是可行的。
注册阶段的加密行文 ECC[LBS-PK,(Pseudo,ID,PW)],ECC()是公开的加密函数,方括号内第一个参数LBS-PK是加密的公钥,第二个参数圆括号内的Pseudo,账号(ID),密码(PW)是加密的内容。
(2) 服务器向用户端发送数据采用对称加密方式。对称密钥在登录阶段和活动阶段的组成模式不同。
登录阶段对称密钥KeyA是ID和MS端产生的固定长度随机数R某种运算后经过哈希函数处理的结果;活动阶段对称密钥KeyB是 C-Key和R某种运算后经过哈希函数处理的结果。见图2。
上述对称加密的模式可以保证每一个有唯一IMSI的用户都有不同的对称密钥,并且由于每次登录都会产生随机数R,可以保证同一个用户每次登录后所使用的对称密钥又不尽相同。破译密钥的难度大大增强。具体过程后面将会详细介绍。
3 服务流程
3.1 注 册
(1) 用户在自己的终端产生Pseudo,即加密的IMSI。
(2) 把Pseudo, 账号ID和密码PW通过初始的服务器公钥Pk0加密,并和对应的版本号Ver0一同发给服务器。
(3) 服务器接收到数据后,根据公钥版本号在公私钥对表中查找对应的私钥Sk0,解密数据获得用户注册信息。
(4) ID和PW存储在服务器端,Pseudo和ID某种运算结合经过HASH函数处理,得到C-Key并存储在云端数据库,用于以后涉及敏感位置信息时的身份验证。
3.2 登 录
注册之后,用户使用LBS服务之前,需要使用ID PW登录,启动服务进程。
(1) 用户端产生一个随机数R和ID, PW共同经过LBS-PK加密,密文和VER-PK一起发送给LBS服务器。
(2) 服务器根据VER-PK查询出相应的私钥LBS-SK,解密密文。
(3) 服务器根据ID,PW验证用户账户信息合法性。鉴权之后,根据用户上报的VER-PK和目前最新的VER-PK比较。如果上报的VER-PK为最新的版本,则无需更新公钥文件;如果为老版本号,则需要更新公钥文件VER-PKn。服务器端根据ID和随机数R生成对称密钥KeyA。
(4) 解密获得的R和新版本号VER-PKn(无更新则不需要传送)通过KeyA密钥加密后发送给用户。因为R由用户产生,用户端合成KeyA后解密,比较获得的R是否一致,从而对服务器身份进行验证,从而完成双向身份认证。最后根据获得的数据更新拥有的公钥版本号和公钥。
3.3 活 动
通过用户和服务器之间的双向认证并登录后,每当用户需要一次位置服务时就会产生一次活动。
(1) 用户把假名身份Pseudo和请求服务时所在的位置location用LBS-PK加密,密文和VER-PK发送给服务器。
(2) 服务器查询出对应私钥LBS-SK并解密。
(3) 根据Pseudo和ID计算出C-Key,和注册时存储在云端的C-KEY查询比较,确定发位置信息的用户是否为注册的合法用户。鉴权成功后,把location暂时存储在服务器端。
(4) 服务器向其他用户发出广播请求,收到请求后,其他用户把假名和所在位置location返回给服务器。LBS服务器比较其他用户location和请求服务用户location,找出符合用户服务需求的的location。把符合要求用户的ID和location通过对称加密(密钥是C-Key和登陆传递的随机数R结合的KeyB)发送给终端用户。
(5) 最后把用户请求服务时所在不精确location的存储在云端数据库作为历史记录。
4 安全性分析和方案比较
4.1 安全性分析
(1) 服务器公私密钥对本地产生。
用户用于注册以及后续阶段用于信息加密的LBS-PK,在服务器端产生。对应LBS-SK只用于解密并且永远保存在服务器端,攻击者很难通过LBS-PK推导出LBS-SK。
(2) 公私密钥更新。
组合公钥体制的密钥矩阵提供了基数庞大的密钥组合结果,很大程度降低了密钥对重复概率。
(3) 保证了用户IMSI永久身份。
在无线环境中传输还是在服务器端、云端存储使用的都是IMSI的假名。只有用户自己知道真正的IMSI号。
(4) 用户能够对服务器身份认证,防止中间人攻击。
不断变更的私钥确保服务器身份;初始密钥离线预置以及新公钥的更新都经过旧公钥加密,不存在公钥交换过程中的中间人攻击。
(5) Rand能够避免重放攻击。
每次对称密钥登录产生随机数不同和非对称密钥的公钥定期更新。
4.2 方案比较
本方案充分考虑了无线传输和云端存储两方面的安全。并且不为每个用户分配公私密钥对,在向服务器发送对话时统一采用LBS服务器最新的公钥加密。相对于PKI方案和文献[2]方案,大大减轻了服务器端用于维护和管理用户密钥的难度,也不受限于用户数量的增加,服务器维护和管理难度只取决于自己更新的频率和运行的时间,如图6所示。
本方案和基于PKI方案以及文献[2] 方案的综合比较见表1。
5 结 语
本文的LBS安全模型部署在云环境中,使用户能够直接和LBS服务商通信,同时能够充分利用云环境的分布式计算和存储的功能。利用SIM卡中唯一IMSI号码的假名来标示、鉴别用户,保证了身份信息的隐私。在不引入第三方CA的前提下,对称和非对称混合的加密方案使通信双方能够采用相异的加密机制。利用可更新的公私密钥对和公钥版本号完成用户端密钥的更替,利用随机数和用户密切相关的身份标识完成服务器端的密钥更替。该保护方案充分考虑了隐私信息在存储和无线网络传输两个方面的安全,是移动LBS应用比较有效、实际的安全方案。
摘要：针对目前云环境下LBS的应用,在敏感身份信息和实时位置信息两方面存在的安全隐患,提出对称和非对称混合的加密方案,建立基于该保护方案的LBS安全模型。该模型利用移动用户IMSI的假名标识作为用户唯一身份,避免了敏感身份信息以明文形式传输和存储。在不引入第三方CA的前提下,通信双方采取相异的加密方法,保证了身份和位置信息在无线网络传输和云端存储的安全。最后,通过安全性分析和方案指标比较验证了方案的可行性和有效性。
关键词：基于位置的服务(LBS),云存储,国际移动用户识别码(IMSI),假名,公钥版本号,身份和位置信息,加密
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牛熊市波动非对称性与 第11篇
关键词：非预期交易量；波动正向非对称性；股票市场
中图分类号：F83091 文献标识码：A 文章编号：1000176X(2012)06004906
一、引 言
股票波动非对称性是指好消息和坏消息对波动的冲击是不一样的。如果以前一期非预期收益率作为信息度量指标，以后一期非预期收益率的条件方差作为波动度量指标，那么波动非对称性可以阐述为前一期正非预期收益率（好消息）或负非预期收益率（坏消息）对后一期波动的影响是不一样的。一般而言，股市波动非对称性特指单位负的非预期收益率所引起的波动量变化要大于同等幅度的正的非预期收益率所引起的波动量的变化。股市这种波动非对称性在很多国家和地区都存在。目前，常用财务杠杆效应和风险溢价效应两种理论对股市波动的非对称性加以解释。财务杠杆效应理论由Black［1］提出。该假说认为，当股票价格下跌时，短期内企业负债不会改变，企业负债/权益比率会随之上升，财务杠杆变高，进而导致股票价格波动加大。该理论得到Christie［2］和Schwert［3］经验分析的证实。风险溢价效应理论认为，股票市场投资者是风险厌恶的，波动增加会导致期望收益率增加。由于波动一般存在集聚现象，当前较高的波动性往往会带来未来几天较高的波动性。因此，当前波动性意外增加，投资者就会预期未来几天波动性仍然较高，这样股票的风险溢价就会增加，投资者要求一个较高的期望收益率，以补偿其承担的较高风险。当未来期望红利不变时，较高的期望收益率则要求当前股票价格下跌。上述两种理论因果性恰恰相反。前者认为股票负非预期收益率的冲击造成了价格波动性的增加；而后者则认为条件波动性的集聚使得高的股价波动性引发股票负非预期收益率。但是无论哪种理论，波动的非对称性，都是指股票负收益率冲击相比正收益率冲击给股票带来更高的波动性。
针对中国股票市场，不少学者对波动非对称性进行研究。有趣的现象是，如果用整个市场样本期进行分析，中国股票收益率确实存在负向非对称性，见陈浪南和黄杰鲲［4］，徐炜［5］等的研究。但是如果对牛市和熊市中股票的波动性单独进行分析，会发现熊市中股票波动负向非对称性依然存在，但是牛市中却呈现出正向非对称性［6］。所谓波动正向非对称性，是指正收益率冲击相比同等幅度的负收益率冲击，对市场后期造成更大的波动。这一现象是跟传统的波动负向非对称性相违背的。张兵［7］，何晓光和朱永军［8］认为中国股市波动不对称性与市场成熟度有关，市场越成熟，则越呈现出负向非对称性。袁怀宇和张宗成［9］认为中国市场缺乏卖空机制，影响了价格对坏消息的吸收，从而产生了正向波动非对称性。陆蓉和徐龙柄［6］则从投资者的“羊群效应”、“散户心理”和缺乏卖空机制等角度给予解释。
非对称寡头市场的期权博弈 第12篇
任何既定市场都存在产品供给企业和产品需求客户,价格成为调整供给和需求的杠杆。在产品同质化市场,价格竞争往往是企业竞争的主要工具,但价格竞争尤其是恶性价格竞争对市场参与者几乎都是破坏性的。为规避价格竞争,企业通常从品牌、质量、风格等方面出发,通过差异化产品获取定价优势,从而在价格战中获利[1]。所以,产品差异现象是产业市场的一种普遍现象。目前,产品差异问题主要在产业组织理论中讨论[2,3],忽略了不确定性对投资价值和投资策略的影响。基于此,本文用定价优势反映产品的差异性,采用期权博弈方法研究寡头市场的竞争投资。
期权博弈方法是实物期权与博弈论的有机结合,既考虑了投资过程中的不确定性、不可逆性和选择的灵活性,又考虑到了投资过程中策略性互动对投资价值的影响,被广泛用于分析不确定环境下的竞争投资问题(Dixit和Pindyck(1994)[4];Smit和Trigeorgis(2004)[5])。Grena-dier(1996)[6]首先研究了市场需求不确定时房地产市场的投资策略,余冬平(2007)[7]、王小柳和张曙光(2011)[8]等也对对称市场做过类似研究。对于非对称市场,Kong和Kwok(2007)[9]、邓光军和曾勇(2011)[10]、马旭耀等(2013)[11]、罗涛和樊纲治(2013)[12]等主要从成本、投资密度、投资回报率等方面入手研究投资主体的竞争策略。
本文是在Grenadier(1996)[6]的基础上建立的期权博弈模型。与现有文献相比,本文主要有如下几点创新和贡献。其一,现有文献大多假设不同厂家生产的产品同质,然而产品差异的现象更为普遍,研究产品差异下的竞争投资问题更具现实意义。所以本文研究非对称市场,包含并拓展了Grenadier(1996)[6]等对称市场。其二,产品的差异会造成各企业定价优势的不同,并且定价优势会因为企业广告宣传、销售策略点变化,所以投资环境的不确定性不仅通过市场需求体现,也通过定价优势体现,随机变量是二维而非一维。其三,产业市场中一般有多个参与者,所以本文针对的是寡头市场而非双寡头市场。Grena-dier(2002)[13]和邱菀华和余冬平(2006)[14]讨论的是对称寡头垄断企业的战略投资,并且前者主要分析古诺纳什框架下的均衡策略,后者主要分析外部性对投资策略的影响。其四,本文量化给出了企业占优投资和抢先投资的条件,这能为投资企业提供明确具体的指导。其五,本文首次分析了寡头市场中不确定性对抢占阈值的影响,发现与传统理论相悖的是,企业面临更高不确定性时也可能提早投资,并给出了合理解释。
2 模型框架
本文将建立一个期权博弈模型,以此来研究非对称寡头市场中的策略竞争投资行为。假设市场中有N(N>2)个企业,它们风险中性并追求利润最大化。同时,为了使各企业的期权价值都不可忽略,假定N不会太大。每个企业都有一次投资机会,即在未来任意时间里若花费沉没成本I可生产出1单位有差异性的产品。为简便起见,将不考虑生产所需要的时间。
一方面,企业的产品价格受市场需求影响,市场需求越高则产品售价越高。另一方面,产品价格还与企业的定价优势有关。这是因为不同企业提供的产品可能会由于质量、风格、颜色等方面存在差异,导致消费者对各企业产品的偏好不同。定价优势越高,产品的销售价格也会越高。所以,假设任意企业j(1≤j≤ N)在t时刻的产品销售价格Pj(t)与市场需求X(t)和定价优势yj(t)满足如下正比例关系:
其中,j表示市场中已经投资的企业数量,D[·]是反需求函数(D[i]简记为Di)。i越大,意味着市场被更多的企业分享,每个企业的利润越低。因此反需求函数满足D1>D2> … > DN,表示投资过程中存在首发者优势。
从式(1)可以看出,市场需求X(t)反映产品的替代性,表明不同厂家生产的产品功能相同;定价优势反映产品的差异性,表明非对称市场中产品价格与对称市场中产品价格之间的差异度。特别的,在对称市场中产品同质,消费者对任何企业的产品需求无差别,yj= 1;在非对称市场中,产品差异造成各企业不同的定价优势,若企业j的产品不能满足消费者需求,只能靠降价刺激消费,此时yj<1,反之yj> 1。
企业收益的不确定性,不仅来源于定价优势的不确定性,也来源于市场需求的不确定性,其原因如下。一方面,消费者的偏好会因为企业自身声誉、广告宣传、销售策略等因素发生变化,定价优势也会随之变化;另一方面,市场需求会受宏观经济形势、消费者资产的购买力等因素影响而发生改变。因此,假设定价优势与市场需求分别满足如下形式的几何布朗运动:
其中,参数cj和σ 分别表示定价优势和市场需求的波动率,反映投资过程中的不确定性,参数αj和μ分别表示这两个变量的预期变化率,dz1和dz2表示标准布朗运动增量。由(2)可知,若任意企业定价优势的预期变化率和波动率相同,则投资市场对称,所以本文研究结论对对称市场同样适用。另外,假设市场需求与企业定价优势之间具有相关性,即dz1dz2=ρdt,其中-1≤ρ≤1。
另外,为保证所有企业在有限的时间内执行期权,假设r>μ+αj+ρσcj(若ρ>0),或者r>μ+αj(若ρ<0),其中r是连续时间的贴现率。
3 模型分析
由于参数Di(0<i≤ N)是单调递减函数,所以当行业中企业数量越来越多时,Di会逐渐减少,企业所获得的收益也会相应减少。因此,各企业会尽量选择尽早投资。但是,考虑到市场需求和企业定价优势的随机变化,各企业会尽量在自身期权价值最大时再进行投资。依据企业进入市场投资的先后顺序,将N个企业分别称为第1个、第2个、…、第j(0<j<N)个、…、第N个企业。根据动态规划理论,将采用逆推法推导。
3.1 最后一个企业
对于最后一个企业而言,竞争对手都已投资,该企业可以优化的选择自己的投资时机TN*.也就是说,当复合状态yNX(简记为η,表示顾客对特定企业的产品需求情况)达到或超过第N个企业的投资阈值ηN*时,该企业马上采取投资行动。所以第N个企业的价值函数满足
其中,[·]表示企业的净收益,Et[·]表示该收益在t时刻的期望。利用Ito引理计算可得
其中,βN>1且满足
也就是说,当复合状态低于ηN*时,第N个公司会等待观望;当复合状态达到或超过ηN*时,第N个公司会立马进入市场投资。
3.2 倒数第二个企业
当市场中只剩下最后两个企业没有投资时,第N个企业与第(N-1)个企业组成类似的双寡头市场。对于第(N-1)个企业,其投资有两种情形:一种为占优型,即第N个企业更愿成为追随者,第(N-1)个企业有明显优势成为领导者;一种为抢占型,即第(N-1)个企业需要与对手抢占市场获得领导者地位。
首先考虑第一种情形。由于第(N-1)个企业在博弈中占优,它可以选择在自己的状态变量yN-1X达到最优阈值η*N-1时再行动。企业价值VdN-1(d代表dominant)可分为两个部分:VN-1d(1),即不考虑第N个企业的进入而享受的垄断价值;VN-1d(2),即第N个企业的投资对自身价值造成的负面影响。因此,第(N-1)个企业的价值函数为:
其中,βN-1是将式(5)中N换成N-1后方程的正实数解,η*N-1为式(6)中N换成N-1后的形式。
如果第(N-1)个企业在TpN-1(p表示preemptive)抢占投资,则抢占价值
由上可知,当初始复合状态η较低时,第(N-1)个企业的投资阈值有两种可能:一种是最优阈值η*N-1,一种是抢占阈值,而抢占阈值是该企业在类似的双寡头市场中成为领导者与成为追随者价值无差异时的解。
比较式(7)与式(8)可以发现,当复合状态变量低于第(N-1)个企业的最优阈值时,在博弈中占优的第(N-1)个企业所得到的收益会超过抢占投资的第(N-1)个企业所得到的收益。而当复合状态超过第(N-1)个企业的最优投资临界值后,两种类型企业的价值函数完全相同,这是因为在这种情况下,两种类型的第(N-1)个企业的最优投资策略都是马上投资以获得更多收益,抢占投资还是占优投资已经无差异。
3.3 任意企业
当(j-1)个企业已完成投资,第j个企业将开始考虑自己的投资问题。与倒数第二个企业的推导过程类似的是,需要区分两种情况,即与第(j+1)个企业相比,第j个企业在博弈中占优还是需与第(j+1)个企业抢占市场。
首先考虑第j个企业占优的价值函数,该价值函数可以被分成(N-j)个部分。一方面,忽略企业i(其中i=j,j+1,…,N)的投资行为,第j个企业采取行动后获得垄断收益;另一方面,企业i的投资行为对第j个企业的价值产生负面影响。所以,任意企业的价值函数可表示为:
投资阈值为
其中βj是将式(5)中N换成j后方程的正实数解。如果第j个企业与第(j+1)个企业博弈时占优,则该企业将在最优投资阈值ηj*采取行动。但是若第j个企业已经错过了最优投资时机,将不得不与第(j+1)个企业抢占市场,则此时抢占投资与占优投资的价值函数相等。所以,第j个企业抢占投资的价值函数为
所以,第j个企业(1≤j<N)的投资阈值有两种:当该企业与第(j+1)个企业在博弈中占优时,第j个企业会选择在复合状态变量达到或超过最优阈值ηj*时开始投资;当与第(j+1)个企业抢占市场时,第j个企业会选择在复合状态变量达到或超过抢占投阈值时进入市场。而投资阈值的具体选择原则满足如下命题。
命题1 设x = Dj/Dj+1.当参数满足条件
且初始复合状态很低时,第j个企业将选择占优阈值ηj*达到后进入市场;而当参数满足条件
且初始复合状态很低时,第j个企业会在复合状态达到后再抢占投资,其中是如下方程的解:
由该命题可知,当参数满足不同条件时,投资策略各有不同。若参数满足条件(12),第j个企业在与第(j+1)个企业博弈中占优,所以占优序贯均衡发生;若参数满足条件(13),第j个企业的先行投资地位是与第(j+1)个企业抢占获得,所以抢占序贯均衡发生。若初始状态已超过第(j+1)个企业的投资阈值,则第j个企业与第(j+1)个企业同时进入市场,同时投资均衡发生。
另外,通过命题1,采用逆推的方式可以得到所有企业的投资阈值。
4 比较静态分析
命题2当参数满足时,最优阈值η*j随着cj的增加而减小,反之亦然,其中。
在传统的实物期权理论里,当投资过程中的不确定性增大时,企业往往采取等待观望的态度,推迟投资发生。这是因为不确定性增加时,投资过程中的风险也会增加,所以企业更愿意采取谨慎的态度。而本文的非对称博弈模型却发现存在定价优势不确定增加时企业采取提早而非推迟投资的现象,与传统实物期权理论相违背,其原因如下。
复合随机变量可以表示为
所以,ln(yjX)会以确定的速率增长,但在连续时间里受到一个正态分布的随机变量的扰动。也就是说,cj的变化不仅会影响yjX的波动率,还会影响yjX的预期变化率,而复合随机变量最终的变化由这波动率和预期变化率共同决定。
图1给出了定价优势不确定性变化对最优投资阈值的影响。其中参数设定为:σ=0.2,r=0.05,αj=0.01,μ=0.02,Dj=1,ρ=-0.5,I=100。从该表可以看出,当cj<0.068时,最优投资阈值会随着定价优势不确定性的增加而减少,提早投资发生;当cj>0.068时,企业会因为定价优势不确定性的增加而推迟投资。
若对抢占阈值作比较静态分析,可以得到如下命题。
命题3 在产品差异的不完全竞争寡头市场中,当ρ>0时,抢占投资者会因为自身定价优势不确定性的增加而推迟投资;当βj(cj+ρσ)<cj时,抢占投资者会因为自身定价优势不确定性增加而提早投资。
由(15)可知,ρ<0时可能会使得整个不确定性部分在cj增加时反而减少,提早投资发生;ρ>0时必会使得整个不确定性部分随着cj的增加而增加,推迟投资发生。图2给出了定价优势不确定性对抢占阈值的影响,其中Dj+1=0.8,其余参数取值与图1相同。
虽然命题2和命题3并没有讨论市场需求不确定性的影响,但由于市场需求与定价优势对价值函数和投资临界值作用完全相同,所以该命题也适合市场需求不确定性变动的情况。也就是说,当参数满足条件ρ>0时,若市场需求的不确定性变大,则企业会推迟投资;当参数满足βj(σ+ρcj)<σ时,更大的市场需求不确定性会促使企业提早进入市场。
5 结论
本文从期权博弈角度分析了产业市场中的产品差异问题。通过建立期权博弈模型,借助定价优势反映产品的差异性,分析了非对称寡头市场的策略竞争投资决策。与Grenadier(1996)[6]等相关研究不同的是,本文得出了产品差异的寡头市场中抢占阈值分析解的表达式及其存在的条件,并且得到投资的三种均衡状态。当初始复合状态较小时,投资者可能选择占优阈值开始投资(参数满足式(12)时),占优序贯均衡发生;也可能选择抢占阈值进入市场(参数满足式(13)时),抢占序贯均衡发生;而当初始复合状态较大时,同时投资均衡发生。
在传统的期权博弈理论里,投资环境中不确定性的增加会使投资者推迟行动。而在非对称寡头市场中,无论是占优投资者还是抢占投资者,当定价优势或市场需求的不确定性增加时,都存在投资者提早行动的可能,这是因为定价优势或市场需求的不确定性的变化并不单一的造成投资环境不确定性发生变化,还会对投资环境的预期变化率等产生影响。并且,这一结论正好解释市场中的过度供给现象:更高的不确定性可能使得投资者在复合状态较低时仍进行生产,从而导致市场中出现过度供给的现象。另外,只有当定价优势和市场需求之间呈正相关(ρ>0)时,较高的市场需求或定价优势不确定性会提高抢占投资阈值,故而推迟投资成为抢占投资者的最优策略,因为此时抢占投资者也会出于谨慎而等待观望。
摘要：为研究产品差异下寡头市场的竞争投资策略,用定价优势反映产品的差异性,用市场需求反映产品的同质性,建立了一个非对称寡头市场的期权博弈模型,推导出市场中每个企业的价值函数和投资阈值,并量化分析了投资阈值的选择原则,给出不确定性对投资策略的影响。研究发现,当参数满足不同条件时,投资策略会在占优投资和抢占投资间转变;定价优势(或市场需求)不确定性的提高并不总会导致投资的推迟。
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