模型基础（共12篇）
模型基础 篇1
一、引言
对证券市场的描述有学院派与市场派两大阵营, 在市场派中又有基本面分析与技术分析。在市场派投资者的实际投资分析过程中, 投资者或坚持其中之一, 或分别分析, 简单综合。细看各自具体的理论尤其是技术分析, 均线、指标、道氏理论、波浪理论等等, 可谓百花齐放, 层出不穷。另外还有混沌投资理论、投资心理分析理论、投资行为分析理论、博弈投资理论等等。似乎其它所有学科的理论或方法都会变相的搬过来。近年来由于股神巴菲特的成功, 人们开始关注价值投资理论。而建立在复杂数学模型之上的量化投资方法也有兴起之势。在如此状况下, 本文试图从源头入手, 提出一个证券市场的基础模型。一方面解释实际市场中的各种现象, 为进一步的研究打下基础。另一方面依此模型来看看这众多的理论各自所处的“位置”, 以及了解它们的发展历程和方向。
二、鱼缸模型简介
笔者将此模型命名为鱼缸模型。假设一个延时间轴自左向右无限延伸的鱼缸, 其中有一条鱼, 如市场价格走势般自左向右波动向前运动。截取在某△T时间段的鱼缸如图1所示, 该模型由缸体、缸底球形植物、鱼、上层液体、下层液体、各层液体的进出通道、缸体外部共八个部分组成。
1.缸体, 缸体象征证券市场的相关法规以及交易所等构成证券市场的基本要素。
2.缸底球形植物, 缸底球形植物象征市场中各上市公司及其价值。植物的寿命与盛衰相应的表征上市公司的生命周期及其价值的兴衰变化。本文称其为价值球。
3.上层液体, 象征市场中流通的股票及其持有者的观望或看涨预期。
4.下层液体, 象征市场中的存量资金及其持有者的观望或看跌预期。
5.鱼, 在论述总体市场时它象征着市场的即时综合指数, 在论述个股时它代表该股的即时价格。鱼游动在两层液体的交界处, 该鱼依缸底植物而生, 本文将此鱼命名为模鱼。
6.上层液体进出管, 象征市场中股票的发行与退市渠道。
7.下层液体进出管, 象征市场的存量资金与其它场外资金的进出渠道。
8.缸体外部, 象征着市场之外的外部环境, 主要是指经济环境。
三、基于鱼缸模型对市场价值投资的认识
价值投资理论是通过对上市公司内在价值的研究分析, 然后比较证券市场价格, 决定投资行为的一种理论。在本模型中上市公司的价值是以价值球表征的, 其示意图如图2所示。球体可分为多层 (本文以四层示意) , 由外向内密度递增, 以表征内在价值不同部分所具有的坚实性。在此以格雷厄姆所强调的上市公司的绝对价值, 也就是公司有型资产的清算价值, 将其分成现金及无需折旧的资产如土地, 已提足折旧仍继续使用的固定资产, 某些原材料等, 与需折旧资产如厂房, 设备等, 分置于价值球的核心一层与二层。将以菲利普·费雪所强调的成长型价值, 也就是公司的无形资产价值中的核心专利技术, 特许经营权等置于第三层。而公司无形资产中的的品牌价值等置于最外一层。如此, 既可清晰表明公司的内在价值中, 哪些是理论上不可低估的, 哪些是周期波动的, 同时也可直观表达公司各部分发展状况。模型中的模鱼, 可以钻过其表层 (市场低估) , 但是无法钻透价值球。由此可以看到价值投资理论是一个具有坚实核心基石的理论。如果想象一下, 鱼缸边上坐着一个垂钓的老人, 鱼钩永远在缸底价值球附近等待愿者上钩之鱼, 大家都会猜到他就是那个不看市场走势图表的股神巴菲特。
价值球的建立使我们对价值与价格之间的关系, 与过去所认识的价格围绕价值波动的描述本质是相同的, 但有细微的差别。传统价值的概念将其视为一个数或一条线, 而价值球是将其视为一个体。并且价值球的引入, 更便于对价值投资的理解。价值投资是一种踏踏实实的投资, 正如巴菲特所说;“如果你走在错误的道路上, 奔跑是没有用的。”
四、基于鱼缸模型对证券市场价格及走势机理的基本认识
投资者投资的目的无疑是获得收益, 在具体交易时投资者一定会为自己的投资行为找到自认为可依赖的理由, 客观上也就产生了相应的预期及交易。在模鱼的一呼一吸之间, 一方在反向预期转为正向预期的引导下买入股票, 而另一方在正向预期转为反向预期的引导下卖出股票。市场的价格与走势也由此而产生。我们可以看到, 这样一个虚拟经济中的金融市场交易价格的直接环境是一个虚拟的预期“氛围”, 它是由持币者与持仓者的预期构成。在此将这种预期的“氛围”定义为预期场。如通常所讲的电磁场, 虽无形却存在。其中货币、股票在此只是预期的载体。从某种意义上讲, 投资者在市场中买股票并不是他们需要这个股票本身, 而是为了股票具有的可预期的属性。而这种预期的大小、方向又是投资者自己赋予它的。那么证券市场的价格也就不是简单供需关系所决定的。因此关于价格走势的研究必需对载体与预期两个方面进行考量, 主要涉及以下几个方面, (1) 市场外部环境, (2) 上市公司, (3) 价格, (4) 资金流动, (5) 股票发行与退市, (6) 预期场。其相互关系概念性的描述如图3所示。
在上述各项中, 除股票的发行与退市是由相关的发行制度及政府针对即时市场特殊状况而决定的。其余各项都存在着相互的作用。投资者会根据有关各项的部分或全部信息产生其预期, 预期下的交易行为产生价格, 而且任何一项的作用在预期产生过程中的权重受制于其它项的作用。相反的作用亦同时存在, 价格走势会直接影响到投资者的预期, 预期直接影响着甚至决定着资金的流向, 预期会影响投资者的消费, 预期会影响到上市公司的投资, 甚至股票的价格会影响到其贷款能力, 品牌影响力等等。因此研究证券市场价格及走势, 就必须对模型的整体加以研究。
五、基于鱼缸模型对学院派中有关市场走势的金融理论的基本认识
在证券市场相关金融理论中, 对于价格走势的基本理论, 是漫步随机理论。该理论认为股价的变动是随机且不可预测的, 其波动的原因是外部环境的各种事件, 信息等造成的。对于外部环境, 主要是经济环境的评价, 现代金融学已建立起了许多评估参数与模型。对于外部环境与股价波动之间关系的研究, 假设投资者是理性的, 有有效市场理论, 假设投资者是非理性的, 有混沌分形理论等。另外现代金融学大量的理论是关于投资组合、定价模型、风险评估等的研究, 其潜台词就是:既然预测不了天气 (漫步随机) , 那就尽可能合理的整理行装、规划旅程 (这种思维方式本身就是对理性的最好诠释) 。关于市场价格走势, 行为金融学做了大量研究。通过对投资者决策偏差的研究, 建立的BSV模型。通过投资者自我评估能力的研究, 建立的DHS模型。将投资者区分为消息观察者与惯性投资者加以研究, 建立的HS模型。近年来, 有学者开始对预期产生背后的逻辑作进一步研究, 发现市场是多逻辑不确定性的, 并对其作了大量的进一步研究, 但是其研究结果距市场投资运用仍有较大的距离。显然学院派对于金融市场走势的本质认识是清晰的, 有些理论也得到了一些实证支持, 但是普适性有限, 理论探索之路仍将是漫长而又艰辛的。因此对于市场中追逐价格走势的投资者而言, 市场派的分析理论与方法始终占有重要的地位。
六、基于鱼缸模型对市场派关于市场走势分析方法的基本认识
市场派的分析有两个方面, 基本面分析与技术分析。基本面分析是指通过经济学, 金融学, 财务管理学及投资学的基本原理, 通过对公司有关价值或价格的基本要素的分析, 决定投资行为的一种理论。为了区分基本面分析理论与价值投资理论, 本文将通过各种基本面要素分析, 研究目标为价值球的理论, 称之为价值分析理论, 而研究目标为模鱼, 也就是市场价格及其走势的理论, 无论是定性研究或是定量估值, 皆称其为基本面分析理论。技术分析是指以市场走势为研究对象, 以判断市场趋势进而决定交易策略的方法的总和。技术分析的基础是三大假设:市场包容一切, 价格以趋势方式运行, 历史会重演。
根据上述分析可以发现, 在理论上对市场走势的认识有待进一步突破的情况下, 市场派准备了两手。一手就是基本面分析, 其逻辑就是, 既然还没有研究清楚市场各相关因素与价格走势的准确逻辑关系, 那么就将除价格走势以外的其它因素定性划分为利多与利空。另一手就是技术分析, 其逻辑就是, 在所有与预期产生的有关因素中, 预期与价格走势之间的相互作用是主导作用, 而这种相互作用是在其它诸多因素的背景下完成的 (市场包容一切) 。并将这种预期与价格之间相互作用的结果称为趋势, 不同系列正负反馈交替占优 (势) 的结果, 就是上涨趋势、下跌趋势或各种震荡形态的趋势 (市场以趋势方式运行) 。而这种预期与价格之间的相互作用成为市场阶段性的主导作用的时期不时会出现 (历史会重演) 。由此可以理解基本面分析与技术面分析的三大假设所产生的背景及原因。我相信这两大分析理论产生时, 其相关创立者是有这样的认识的, 甚至可能还有更深刻的认识。关于其它具体的技术分析理论, 无论创立者介绍或者没有介绍其创立时对市场的基本认识及思路, 但是我们仍可以通过其理论或方法的展现一探究竟。很多技术分析理论虽然在实践中并未取得良好的效果, 但是其精妙的思路、方法仍可为后继的研究者提供很好的借鉴。然而市场中有些所谓的技术分析理论、炒股秘籍已经走的太“远”, 不去研究市场中哪些认识还未被发现, 哪些认识还有待深入, 在一堆莫名的大道理之后, 剩下的只是在图表、数据中“发现”, 已经纯粹的沦为看图说话。一般对事物的认识过程是实践 (发现) 、理论、实践 (检验) 。而伪理论常用“道理很简单”来代替。这也是市场派被学院派诟病的重要原因之一。
七、总结
本文提出了鱼缸模型及价值球, 预期场等概念, 鱼缸模型是为帮助投资者对市场有一个整体性的认识。价值球概念的建立便于更完整的理解上市公司的价值及价值投资理论。预期场的提出是便于投资者对市场的价格形成机制有一个了解。市场派与学院派并无本质的矛盾, 市场派的两大分析方法只是在理论界的认识还有待发展的情况下, 做出的实用性处理。由于本文重点是模型及有关概念的简介, 并未作进一步展开, 关于预期场的各种相互作用, 预期冲突的产生等等, 都有待进一步探讨。另外关于技术分析, 笔者将在《对证券市场走势分析方法的再认识》一文中, 以一个简易的开放的非线性体系模型来类比市场走势, 对技术分析以及技术分析中某些常用的关键概念的误区作进一步论述。
参考文献
[1]本杰明·格雷厄姆, 戴维·多德, 证券分析[M].海口:海南出版社, 1999 (09) .
[2]张屺山.宏观金融风险形成的微观机理研究[M].北京:经济科学出版社, 2007 (12) .
模型基础 篇2
妇科盆腔检查前嘱患者排空膀胱，大便充盈者应在排便后检查；一般应尽量避免与经期行盆腔检查，异常出血者除外。妇科检查模型子宫检查及附件是将子宫颈推向后上方，使子宫体向前移位，同时让放在耻骨联合上方的手，向盆腔内按压，将子宫夹在两手之间，来回移动，可查清子宫的位置、大小、形状、软硬度、活动度及有无压痛。男医生对未婚患者进行检查时，需有其他女性在场，以减轻患者紧张心理和避免发生不必要的误会。
妇科检查时对疑有子宫或附件病变的腹壁肥厚或高度紧张的患者，若盆腔检查不能清除了解子宫及附件情况时，应行实行超声检查，必要时可在麻醉下进行妇科检查。妇科检查模型正常输卵管不能触及。若向上或者两侧推动宫颈时患者感疼痛。将子宫颈推向后上方，使子宫体向前移位，同时让放在耻骨联合上方的手，向盆腔内按压，将子宫夹在两手之间，来回移动，可查清子宫的位置、大小、形状、软硬度、活动度及有无压痛。注意附件有无增厚、压痛或肿块，如有肿块，应进一步查清肿物的大小、形状、软硬度、活动度、有无压痛以及与子宫的关系。
妇科检查模型技能模拟子宫及附件检查者带好手套，食指中指涂润滑剂后，两指或者一指轻轻通过阴道口沿后壁进入阴道，另外一只手在腹部配合检查，称为双合诊。然后将阴道内二指移向侧穹窿，另一只手也移向盆腔的一侧，在内外两手之间检查宫旁组织、卵巢、输卵管。正常输卵管难以扪清，卵巢有时可触及，压之有酸胀 感。注意附件有无增厚、压痛或肿块，如有肿块，应进一步查清肿物的大小、形状、软硬度、活动度、有无压痛以及与子宫的关系。双合诊是盆腔检查最重要的项目。
模型基础 篇3
关键词：机械基础 Solidworks 虚拟模型 教学
在职业院校机电类专业机械基础课教学中，传统的教学方式只能准备若干配套的挂图、模型，而如果教师根据教学要求，需要更改模型时，则费时费力，不能满足实际教学变化的需要。为此，笔者以Solidworks软件为例，对虚拟建模在机械基础教学中的应用进行如下探讨。
一、Solidworks介绍
Solidworks是一套基于Windows 的机械三维CAD软件。它全面采用非全约束的特征建模技术，其建模过程全相关性，可以在设计过程的任何阶段修改设计，同时牵动相关部分的改变，并且可以使用造型的实体零件进行仿真装配，动态观察可运动零部件的运动情况，检查干涉情况，进行有限元分析，实现机械产品的CAD/CAM。
二、教学应用举例
1.机械零件结构展示
在课堂教学中，对于机构及零件结构的讲授要借助于挂图和模型，但由于模型数量的限制，使得教师在教学中很不方便。另外在使用模型时，教师总觉得模型太小，在展示时学生不能很清楚地观看，而且教师举着模型讲解也很不方便。
图1 凸缘联轴管展示效果
利用软件三维建模功能，能很方便地对机构的组成和结构做全方位的展示。例如在讲解联轴器时，由于其种类较多，且教材中的图形都是二维装配图或者是静态的立体图，学生要了解其结构非常吃力。而通过软件，教师可以把每个零件先在系统中造型，然后讲解时一个一个地组装成完整的联轴器，并且在组装的过程中还可以利用其移动零件的功能对其工作原理做介绍，这样学生就容易理解了。图①所示为凸缘联轴器的展示效果。
在机械基础课程的教学中，类似这样的内容很多，如轴承、各种齿轮传动、离合器、制动器等，都可以进行这样的展示。
2.运动形式演示及机构的演化过程展示
在机械基础课中有很多运动机构的介绍，传统教学都是利用挂图和机构模型。利用图形展示运动形式，学生理解较为吃力，而利用机构模型演示，距离较远的学生难以观察清楚，特别是对于机构演变的介绍更不方便。在对机构演变的演示过程中，教师需要用多个机构交替呈现，操作起来麻烦且不直观。利用二维动画也可以演示，但机构在这种演示过程中互动性较差。
在使用Solidworks软件演示机构动作的原理时，教师可根据需要及时调整，使得演化的过程更加直观，交互性更好。如对铰链四杆机构的基本类型的讲解，可以通过固定和浮动不同的杆件或改变机构的长度，获得三种基本类型；对于机构的演化，则可以通过对同一个四杆机构用调整各杆件的长度和固定不同的杆件作机架来实现从曲柄摇杆机构→曲柄滑块机构→导杆机构→曲柄摇块机构等。这样既不需要很多的模型，也不需要用多个动画来分别演示，学生就可以很直观地了解演化过程。
3.标准件机构的展示
对于标准件零件，由于其种类较多，在模型准备方面很难做到全面。比如各种齿轮传动，种类多且每一种类的尺寸规格也多，学生理解有困难，学习效果很差。在Solidworks软件的toolbox模块中，有中国及其他多国的标准件的图形库，包括螺栓、螺母、垫圈、轴承等。在教学时，教师可以直接从库里调取相关的图形文件，且可以设置标准件的规格参数，获得各种类型及不同规格的模型。这样可以让学生了解这些零件的形状、规格，还可以让学生进行比较，从而能更好地掌握零件及其特性。
三、小结
Solidworks软件在教学中可将零件的结构、运动形式表达出来，且可以根据教学要求随时随地调整现有模型，或建立新的模型，充分满足机械基础教学中对不同种类模型的需要。利用Solidworks建立的虚拟模型，色彩丰富、形象逼真，通过对它的运用可以使相关知识点更加清晰明朗。
参考文献：
[1]谢永齐.SolidWorks 2005中文版基础教程[M].北京：清华大学出版社，2005.
（作者单位：江苏省常州技师学院）endprint
摘 要：在机械基础课程教学中使用Solidworks软件建立三维虚拟模型，不仅能生动地展示零部件立体结构，还可以通过软件进行虚拟装配及运动仿真，而且对于机构的演示能够随时根据需要进行修改和调整，互动性强，教学效果好。
关键词：机械基础 Solidworks 虚拟模型 教学
在职业院校机电类专业机械基础课教学中，传统的教学方式只能准备若干配套的挂图、模型，而如果教师根据教学要求，需要更改模型时，则费时费力，不能满足实际教学变化的需要。为此，笔者以Solidworks软件为例，对虚拟建模在机械基础教学中的应用进行如下探讨。
一、Solidworks介绍
Solidworks是一套基于Windows 的机械三维CAD软件。它全面采用非全约束的特征建模技术，其建模过程全相关性，可以在设计过程的任何阶段修改设计，同时牵动相关部分的改变，并且可以使用造型的实体零件进行仿真装配，动态观察可运动零部件的运动情况，检查干涉情况，进行有限元分析，实现机械产品的CAD/CAM。
二、教学应用举例
1.机械零件结构展示
在课堂教学中，对于机构及零件结构的讲授要借助于挂图和模型，但由于模型数量的限制，使得教师在教学中很不方便。另外在使用模型时，教师总觉得模型太小，在展示时学生不能很清楚地观看，而且教师举着模型讲解也很不方便。
图1 凸缘联轴管展示效果
利用软件三维建模功能，能很方便地对机构的组成和结构做全方位的展示。例如在讲解联轴器时，由于其种类较多，且教材中的图形都是二维装配图或者是静态的立体图，学生要了解其结构非常吃力。而通过软件，教师可以把每个零件先在系统中造型，然后讲解时一个一个地组装成完整的联轴器，并且在组装的过程中还可以利用其移动零件的功能对其工作原理做介绍，这样学生就容易理解了。图①所示为凸缘联轴器的展示效果。
在机械基础课程的教学中，类似这样的内容很多，如轴承、各种齿轮传动、离合器、制动器等，都可以进行这样的展示。
2.运动形式演示及机构的演化过程展示
在机械基础课中有很多运动机构的介绍，传统教学都是利用挂图和机构模型。利用图形展示运动形式，学生理解较为吃力，而利用机构模型演示，距离较远的学生难以观察清楚，特别是对于机构演变的介绍更不方便。在对机构演变的演示过程中，教师需要用多个机构交替呈现，操作起来麻烦且不直观。利用二维动画也可以演示，但机构在这种演示过程中互动性较差。
在使用Solidworks软件演示机构动作的原理时，教师可根据需要及时调整，使得演化的过程更加直观，交互性更好。如对铰链四杆机构的基本类型的讲解，可以通过固定和浮动不同的杆件或改变机构的长度，获得三种基本类型；对于机构的演化，则可以通过对同一个四杆机构用调整各杆件的长度和固定不同的杆件作机架来实现从曲柄摇杆机构→曲柄滑块机构→导杆机构→曲柄摇块机构等。这样既不需要很多的模型，也不需要用多个动画来分别演示，学生就可以很直观地了解演化过程。
3.标准件机构的展示
对于标准件零件，由于其种类较多，在模型准备方面很难做到全面。比如各种齿轮传动，种类多且每一种类的尺寸规格也多，学生理解有困难，学习效果很差。在Solidworks软件的toolbox模块中，有中国及其他多国的标准件的图形库，包括螺栓、螺母、垫圈、轴承等。在教学时，教师可以直接从库里调取相关的图形文件，且可以设置标准件的规格参数，获得各种类型及不同规格的模型。这样可以让学生了解这些零件的形状、规格，还可以让学生进行比较，从而能更好地掌握零件及其特性。
三、小结
Solidworks软件在教学中可将零件的结构、运动形式表达出来，且可以根据教学要求随时随地调整现有模型，或建立新的模型，充分满足机械基础教学中对不同种类模型的需要。利用Solidworks建立的虚拟模型，色彩丰富、形象逼真，通过对它的运用可以使相关知识点更加清晰明朗。
参考文献：
[1]谢永齐.SolidWorks 2005中文版基础教程[M].北京：清华大学出版社，2005.
（作者单位：江苏省常州技师学院）endprint
摘 要：在机械基础课程教学中使用Solidworks软件建立三维虚拟模型，不仅能生动地展示零部件立体结构，还可以通过软件进行虚拟装配及运动仿真，而且对于机构的演示能够随时根据需要进行修改和调整，互动性强，教学效果好。
关键词：机械基础 Solidworks 虚拟模型 教学
在职业院校机电类专业机械基础课教学中，传统的教学方式只能准备若干配套的挂图、模型，而如果教师根据教学要求，需要更改模型时，则费时费力，不能满足实际教学变化的需要。为此，笔者以Solidworks软件为例，对虚拟建模在机械基础教学中的应用进行如下探讨。
一、Solidworks介绍
Solidworks是一套基于Windows 的机械三维CAD软件。它全面采用非全约束的特征建模技术，其建模过程全相关性，可以在设计过程的任何阶段修改设计，同时牵动相关部分的改变，并且可以使用造型的实体零件进行仿真装配，动态观察可运动零部件的运动情况，检查干涉情况，进行有限元分析，实现机械产品的CAD/CAM。
二、教学应用举例
1.机械零件结构展示
在课堂教学中，对于机构及零件结构的讲授要借助于挂图和模型，但由于模型数量的限制，使得教师在教学中很不方便。另外在使用模型时，教师总觉得模型太小，在展示时学生不能很清楚地观看，而且教师举着模型讲解也很不方便。
图1 凸缘联轴管展示效果
利用软件三维建模功能，能很方便地对机构的组成和结构做全方位的展示。例如在讲解联轴器时，由于其种类较多，且教材中的图形都是二维装配图或者是静态的立体图，学生要了解其结构非常吃力。而通过软件，教师可以把每个零件先在系统中造型，然后讲解时一个一个地组装成完整的联轴器，并且在组装的过程中还可以利用其移动零件的功能对其工作原理做介绍，这样学生就容易理解了。图①所示为凸缘联轴器的展示效果。
在机械基础课程的教学中，类似这样的内容很多，如轴承、各种齿轮传动、离合器、制动器等，都可以进行这样的展示。
2.运动形式演示及机构的演化过程展示
在机械基础课中有很多运动机构的介绍，传统教学都是利用挂图和机构模型。利用图形展示运动形式，学生理解较为吃力，而利用机构模型演示，距离较远的学生难以观察清楚，特别是对于机构演变的介绍更不方便。在对机构演变的演示过程中，教师需要用多个机构交替呈现，操作起来麻烦且不直观。利用二维动画也可以演示，但机构在这种演示过程中互动性较差。
在使用Solidworks软件演示机构动作的原理时，教师可根据需要及时调整，使得演化的过程更加直观，交互性更好。如对铰链四杆机构的基本类型的讲解，可以通过固定和浮动不同的杆件或改变机构的长度，获得三种基本类型；对于机构的演化，则可以通过对同一个四杆机构用调整各杆件的长度和固定不同的杆件作机架来实现从曲柄摇杆机构→曲柄滑块机构→导杆机构→曲柄摇块机构等。这样既不需要很多的模型，也不需要用多个动画来分别演示，学生就可以很直观地了解演化过程。
3.标准件机构的展示
对于标准件零件，由于其种类较多，在模型准备方面很难做到全面。比如各种齿轮传动，种类多且每一种类的尺寸规格也多，学生理解有困难，学习效果很差。在Solidworks软件的toolbox模块中，有中国及其他多国的标准件的图形库，包括螺栓、螺母、垫圈、轴承等。在教学时，教师可以直接从库里调取相关的图形文件，且可以设置标准件的规格参数，获得各种类型及不同规格的模型。这样可以让学生了解这些零件的形状、规格，还可以让学生进行比较，从而能更好地掌握零件及其特性。
三、小结
Solidworks软件在教学中可将零件的结构、运动形式表达出来，且可以根据教学要求随时随地调整现有模型，或建立新的模型，充分满足机械基础教学中对不同种类模型的需要。利用Solidworks建立的虚拟模型，色彩丰富、形象逼真，通过对它的运用可以使相关知识点更加清晰明朗。
参考文献：
[1]谢永齐.SolidWorks 2005中文版基础教程[M].北京：清华大学出版社，2005.
CoMP基础模型的研究 篇4
关键词：多站点协作模式,CoMP,CS基本模型,JP基本模型
一、前言
在LTE系统中, 为了确保系统的频谱利用率, 在小区间采用频率复用是1的同频组网方式, 这将导致出现较大的干扰 (小区间干扰ICI) , 小区边缘用户性能急剧恶化。Co MP技术被认为可以扩大高数据率的覆盖范围, 减少小区间干扰, 提高小区边缘及整个系统的容量。Co MP技术通过各节点之间共享数据信息和信道状态信息 (CSI) , 实现有多个节点协作共同为用户提供服务。
Co MP技术是指包括服务小区和邻小区在内的多个小区站点的天线以一种协作的方式进行接收/发射, 改善UE/e NB的接收信号质量, 降低小区之间的干扰, 提升小区边缘用户吞吐量以及小区平均吞吐量。
二、Co MP技术的分类
在下行Co MP技术中一般分为以下两类: (1) 协调调度/波束赋形技术 (CS/CB) :该技术中, 所要传输的数据信息只能由服务小区所在的e NB进行传输, 如何调度/波束赋形是有多个传输节点决定。 (2) 联合处理/传输技术 (JP/JT) :该技术中, 所要传输的数据信息在Co MP合作集的每个传输节点间进行共享。根据数据信息是否同时由多个传输节点进行传输, 又可分为联合传输技术和动态小区选择技术。
三、CS基本模型
CS/CB是通过在各个传输节点之间进行协作调度或者波束赋形以降低各传输节点覆盖重叠区域的用户间干扰。从本质上说, 这属于干扰避免或干扰协调。
3.1基本模型的建立与分析
假定终端在两个基站的简单模型中, 在站点e NB1和站点e NB2共同覆盖的小区边缘内的用户UE1和UE2。其中UE1隶属于e NB1, UE2隶属于Enb2。在基站为用户提供服务的时候, 当基站e NB1为用户UE1分配的频率资源与基站e NB2为用户UE2分配的频率资源相同或相近时, 用户之间将出现较大的干扰 (如图1) 。
为了减少该干扰, Co MP技术通过对e NB1和e NB2之间频率的协调调度, 将基站e NB2原先分配给用户UE2的频率资源调用到给远离用户UE1的用户UE3, 将一个不相干的频率资源调用给用户UE2使用, 从而大大减少用户UE1和用户UE2之间的干扰 (如图2) 。
这就是CS的基本模型。在小区数较多或者用户数较多的情况下也是按同样的方案进行频率资源的协调调度。
四、JP基本模型
JP是多基站的动态协作完成对用户的数据传输。但是在协作过程中也会产生巨大的协作开销, 从而抵消协作增益, 因此需要一个适当的基站协作方案。
4.1基本模型的建立
假定一个终端用户UE在两个基站的e NB1和e NB2的简单模型中, 一个基站e NB的覆盖区域可以划分为A-主覆盖区域、B-部分覆盖区域、C-边缘覆盖区域三个区域, 对于协作方式也称为:中心区域、部分协作区域、全协作区域。
当用户UE在A区域活动时, 主要是由主基站提供信号传输;当用户UE在基站e NB1的B区域活动时, 主要通过e NB1传输信号, e NB2起协作作用;当用户UE在基站边缘区域 (C区域) 活动时, 这两个基站共同为用户传输 (如图3) 。
4.2模型分析
根据信号特性可以得出, 任意的一个接收信号均可以通过一个信道矩阵来表示。在不考虑符号间干扰的情况下, 假定UE1向e NB1、e NB2反馈完全CSI时, UE1处接收信号可以表示为:
其中, Hij表示e NBi到UEj的信道矩阵, 表示e NBi选用的预编码向量, 表示e NBi传输的数据, σi表示UEi接受到加性高斯白噪声。
UE1接收的SINR1可以表示为:
其中, ‖‖表示二范数, Pi表示信号的发射功率, δ2表示噪声功率。又由香农公式可以知道, 系统的最大数据传输速率与UE接收到的SINR成正比。而信道矩阵可以通过SVD分解为预编码向量, 因此SINR为预编码向量的一个函数。所以合理的设置预编码向量可以得到最大的SINR值, 从而提高系统性能。
4.3多站点协作模式
往往当用户UE处在小区边缘区域 (即全协作区域和部分协作区域) 时, 会收到多个强度相当的e NB信号, 无法通过动态小区选择的技术来选择适合的e NB来传输数据, 因此需要通过多基站协作传输。多基站协作分为全协作模式和部分协作模式, 在对应的区域内进行传输。
在全协作模式下, e NB之间交换CSI和数据信息。e NB间通过数据信息的共享, 可以协作向UE进行传输数据流, 将干扰信号转变为有用信号, 所以在抑制干扰方面的效果十分明显。但是, 在e NB间交换CSI和数据流时会给系统带来非常大的反馈开销, 在很大程度上抵消了协作增益。而在部分协作模式中, 只需要交换CSI, 在协作开销方面可以大大减少, 能得到一个很好的折中。
在全协作和和部分协作的情况下, SINR可以表示为:
由于SINR是由预编码向量n决定, 因此在想要得到最大化的传输速率, 预编码向量的选择准则应该是在预编向量集合内的一个向量, 且该向量是使收到所有e NB信号平方和的值最大。
根据 (3) (4) 式知道, 对于服务e NB来说, 编码向量需要最大的值;对于协作e NB来说, 全协作模式也需要编码向量为最大值, 但是在部分协作模式来说, 要求其信号强度最小化, 减少对用户UE的干扰, 因此需要编码向量的最小值。
五、结论
通过对Co MP技术的模型分析, 可以看出Co MP本质上是多个小区多个用户的MIMO系统。Co MP主要是通过多基站的动态协作预编码技术消除小区间或用户间的干扰, 从而提升系统性能。
参考文献
[1]3GPP R1-050629 Huaiwei.Inter-cell interference mitigation[R].3GPP TSGRANWG1 Meeting, June 2005
[2]沈嘉.3GPP长期研究 (LTE) 技术原理与系统设计.人民邮电出版社, 2008.11
模型基础 篇5
以语料库为基础的中国学习者英语失误分析的认知模型
本文根据CLEC(Chinese Learner English Corpus)对中国学习者英语失误分析提出一个认知模型.模型建筑于MacWhinney的竞争模型和Skehan的语言学习认知观,提出把失误分为三个层面:在单词层面上的词汇感知失误(如拼写)、在词际层面上词汇语法失误(如替代)和在句子层面上的句法失误(如句子片断和结构缺陷),并使用实证性因子分析来检验.还用对应分析法失误类型来展示和学习者类型之间的关系.文章指出语言迁移在中国学习者写作中发生重要影响.学习者有两个语言系统(一个比较完整、一个较不完整)可供驱使,用哪一个系统取决于写作任务和完成任务的确切程度.作为成熟的学习者,当他们需要表示复杂的`思想时,他们会依赖于L1语言系统.失误取决于任务,不一定是学习者语言水平的标志.
作 者：桂诗春 作者单位：广东外语外贸大学 刊 名：现代外语 PKU CSSCI英文刊名：MODERN FOREIGN LANGUAGES 年，卷(期)： 27(2) 分类号：H08 关键词：认知模型 语料库 中国学习者 英语失误
模型基础 篇6
在教学实践中，面向基础教育，以科学精确的细节刻画和教学方法独特的观念解决方案为特色，提供给教师和学生鲜明的视觉支持；进行科学知识的口述和书面的说明，帮助教师解说复杂的教学知识，并借助3D动画介绍奇妙的科学现象，有效促使学生形象具体地理解科学知识，极大地增强了对知识点的记忆、专注和参与程度，为学生和教师创造了一种加强感性认知科学知识的有利条件。
其功能具体表现为：
（1）沉浸感——使学生全身心地投入到P3D数字模型所创建的三维虚拟环境中。
（2）交互性——使学生对模拟环境内物体可操作的程度如同从现实环境所得到自然反馈的程度（包括实时性）。
（3）构想性——三维虚拟现实技术应具有广阔的想象空间，可拓宽学生的认知范围，不仅可再现真实存在的事物，也可以构造客观条件难以发生的环境。
通过虚拟现实技术表现自然科学系统的结构和动态，进行演示、探索教学，为学生提供一种可供他们体验和观测的环境并改变学生的思维和学习方式。
所有的模型均具备交互特性，借助投影仪、电脑鼠标、交互式电子白板、触摸式液晶屏和平板电脑等输入输出设备，可以在图像里进行无限可能的自主操作，还可以利用P3D简便的绘图工具，直接在图像和视频上自如涂写，并能够编辑保存成图片形式以便彰显个性化的教学内容。其应用范围包括普通课堂，生物、地理、化学专用教室，多媒体教室，学生机房等，可以部署在整个校园网络之中。
P3D数字模型目前应用的学科有：
1.生物
具备引人入胜的人体内部旅行功能，提供的虚拟现实三维图像（见图1），由三个独立并重叠的图层为组成元素（肌肉、骨骼和内脏），可以有灵活的组合展示方式。此外，通过精细的三维图像和视频来展现身体的不同部分和生理过程，从而对人体进行全面深入的探究。
将晦涩的科学话题表现得易于解释，例如细胞分裂的过程、DNA双螺旋上的氮氢和氧氢桥结构、DNA的复制，我们的身体如何被有害的病毒和细菌感染及自我防护的过程。
将众多不同种类的动植物通过栩栩如生的三维交互式模型展现出来，使学生在学习理解的同时更惊奇于我们的地球不同的生命形式和丰富的生物多样性。
2.地理
体验完全的交互式三维地图（见图2）——在地球同步轨道旋转观察和球体投影图投射的切换展示，模型表现了当太阳在春分秋分和东至夏至的时候地球上不同区域和一年中不同时间的夜间阴影，将抽象的知识点表现得易于理解和深刻。
3.化学
以三维化学周期表（见图3）为主干来表示元素的特性，三维交互式地再现了所有元素，共价键和离子键、自旋、轨道、虚拟现实光谱仪以及一些引导我们呈现原子模型的著名实验（汤姆森理论、卢瑟福理论、波尔理论），这将使学生对物质原理的理解变得新奇和简单。
模型参数指标对基础沉降的影响 篇7
随着建筑物规模和复杂程度的不断提高,对高层建筑地基与基础共同作用的研究也得到了加速发展。在地基与基础设计中,除了地基强度需满足要求外,基础的沉降也要控制在一定范围内,基础在上部结构荷载作用下的沉降问题越来越得到人们的关注。利用数值计算软件对荷载作用下建筑物基础的沉降变形进行分析是目前一种十分有效的研究手段。
数值计算分析的结果是否合理关键在于是否建立了合理的数值计算模型,真实模拟了地基土体的初始应力状态,选择了合适的土体本构模型以及土体参数等。其中对于土体本构模型以及参数选取的研究和讨论一直是岩土工程领域的热点,数值计算分析所用的土体模型必须简单实用,能充分反映土体的基本特征和性质,并且能较容易的通过试验或其他方法获得模型所需的参数。Mohr-Coulomb模型因其能较好的反映材料的拉压不等.的特性,并且表达式简单,参数较少容易确定,工程应用广泛等特点,较多应用于描述岩土工程材料的力学行为。Mohr-Coulomb模型需要知道诸如地基土变形参数体积模量K、剪切模量G,地基土强度参数粘聚力c、内摩擦角φ、抗拉强度σt,地基土流动参数剪涨角Ψ和地基土密度ρ等。这些参数选取的准确与否,或者说能否真实模拟地基土体的物理力学特性直接影响到了基础沉降数值计算结果的合理性。
由于试样试验受到多种客观因素的影响,所得的参数与现场土体的实际情况并不十分相符,不能直接应用于数值模拟分析,或者往往不能从常规勘察报告中得到数值计算所需的所有参数,因此有必要通过参数分析,确定各个参数对基础沉降的影响程度,找出影响基础沉降的主要参数,以便在以后的基础沉降计算中把这些主要参数作为重点对象进行考虑,为进行基础沉降的参数反演分析提供依据。
2 计算模型描述
本文运用岩土专用分析软件FLAC3D[1]建立数值计算模型对荷载作用下的基础沉降进行分析,采用MohrCoulomb模型模拟土体的特性,考察数值计算中那些是影响荷载作用下基础沉降的主要因素。
计算模型的建立:本文假定荷载作用下的基础沉降为二维平面应变问题,模型尺寸应考虑基坑开挖影响范围,考虑到降低边界对分析结果的影响,模型水平方向取100 m,竖直方向取46 m,其中基坑开挖深度为6 m。由于本文主要考察地基土参数对基础沉降的影响,采用天然地基筏板基础进行分析,筏板基础厚度为1m,宽度为20 m。考虑了模型的对称性,为了加快计算进度,取一半建立数值计算模型。
计算模型的边界条件:模型底部为固定约束,其他单元均施加水平向约束。
计算模型的初始应力条件:采用施加重力场确定地基土的初始应力。数值分析模型如图1所示。
为便于分析,本文假设地基土为均质土层,假定模型参数基准值分别为:地基土密度ρ取2000 kg/m3,体积模量K取50 Mpa,剪切模量G取30 Mpa,粘聚力c取30 Mpa,内摩擦角φ取30°,抗拉强度σt取1 Mpa,剪胀角取20°。上部建筑物简化为200 Mpa的均布荷载F,均匀施加在筏板基础上。按照每次变化其中一个参数指标,固定其它参数,分析单因素变化对荷载作用下基础沉降的影响程度。
3 数值计算分析
3.1 地基土变形参数对基础沉降的影响
(1)地基土体积模量对基础沉降的影响
本文首先把地基土的体积模量作为单因素分析指标,以地基土体积模量取值50 Mpa为基准,将K值分别减小和增大10%、20%、30%、40%,共得到9种K值,分析单因素体积模量K变化对基础在荷载作用下沉降变形的影响。以体积模量K取值50 Mpa为基准的数值计算位移分布和矢量图见图2所示。基础沉降计算结果见表1,体积模量K与基础沉降的关系见图3。
由表1和图3可以清晰的看出,随着地基土的体积模量K由50 Mpa减小到30 Mpa,减小了40%,基础在荷载作用下的沉降逐渐增大,由43.8 mm增大为53.7mm,增大了22.6%;K由50 Mpa增大到70 Mpa,增大了40%,基础在荷载作用下的沉降逐渐减小,由43.8mm减小为37.4mm,减小了14.6%。因此,可以得出地基土的体积模量K是影响基础沉降的重要因素之一。K值越大,即土质越好,荷载作用下基础的沉降就越小,反之K值越小,即土质越差,荷载作用下基础的沉降就越大。而且当K值较小时,即地基土质较差时,随着减小,荷载作用下的基础沉降变化的速率较大,而K较大时,即地基土质较好时,随增大,基础沉降变化的速率较小,同样是体积模量K变化40%,地基土质较差时基础沉降增大了22.6%,而地基土质较好时基础沉降却减小了14.6%。这说明地基土质越差,越接近软土,荷载作用下基础的沉降受地基土体积模量的影响越明显,因此要特别重视体积模量对于软土地基沉降分析的影响。
因此,在进行数值模拟分析时,体积模量数值选取的准确与否直接影响到了数值计算结果的准确性。
(2)地基土剪切模量G对基础沉降的影响
按照前文所述,以地基土的剪切模量G作为单因素分析指标,地基土剪切模量G取值30 Mpa为基准,将G值分别减小和增大10%、20%、30%、40%,共得到9种G值,分析单因素剪切模量G变化对基础在荷载作用下沉降的影响。基础沉降计算结果见表2,剪切模量G与基础沉降的关系见图4。
由表2和图4可以看出,随着地基土的剪切模量G由30 Mpa减小到18 Mpa,基础在荷载作用下的沉降在逐渐增大,由43.8 mm增大为56.9 mm,增大了29.9%;G由30 Mpa增大到42 Mpa,基础在荷载作用下的沉降在逐渐减小,G由43.8 mm减小为36.0 mm,减小了17.8%。因此,地基土的剪切模量G也是影响基础沉降的重要因素之一。剪切模量G值越小,荷载作用下基础的沉降就越大;剪切模量G值越大,荷载作用下基础的沉降就越小。同样,剪切模量G值较小时,基础沉降增大的速率会较大,同样是剪切模量G变化40%,地基土质较差时基础沉降增大了29.9%,而地基土质较好时基础沉降却减小了17.8%,因此分析软弱地基土时剪切模量也应更加受到重视。
3.2 地基土强度参数粘聚力c、内摩擦角φ和抗拉强度σt对基础沉降的影响
本文以下分别以地基土的粘聚力c、内摩擦角φ和抗拉强度σt作为单因素分析指标,以地基土粘聚力c取值30 Mpa、内摩擦角φ取值为30°和抗拉强度σt取值为1 Mpa为基准,将它们分别减小和增大10%、20%、30%、40%,共得到9种数值,分析单因素粘聚力c、内摩擦角φ和抗拉强度σt取值的变化对基础在荷载作用下沉降的影响。
从计算结果的总体来看,地基土粘聚力越小,荷载作用下基础的沉降会有小幅的减小,而地基土粘聚力越大,基础的沉降则会有小幅的减小,基础沉降变化范围为44.22～43.57 mm,但是变化的幅度较小,相对于粘聚力c变化40%,基础的沉降只有小于1%的变化。地基土内摩擦角的取值变化也会得到同样的结果,而地基土的抗拉强度的变化则几乎不会影响基础沉降产生变化。粘聚力c、内摩擦角φ与基础沉降的关系见图5和图6。
因此,可以判断地基土粘聚力、内摩擦角和抗拉强度的变化对荷载作用下基础的沉降影响不大,地基土的强度参数粘聚力、内摩擦角和抗拉强度不是影响荷载作用下基础沉降的主要因素,在数值计算分析荷载作用下基础的沉降时,可以不把地基土粘聚力、内摩擦角和抗拉强度作为主要考虑的因素。文献[2]的研究可知强度参数粘聚力、内摩擦角和抗拉强度是提高地基承载力的主要因素,三者数值的增大会显著提高地基土的极限承载力,应在分析地基承载力时重点考虑这三个参数。
3.3 地基土流动参数剪胀角Ψ对基础沉降的影响
剪胀当剪切扭曲时伴随着体积变化产生,剪胀角与塑性体积变化同塑性剪切应变的比率有关,一般是从三轴试验或剪切试验中得到,无论是对于土体材料、岩石或者混凝土,剪胀角的值大约都是在0°～20°之间,一般情况下都小于内摩擦角[3]。本文以地基土剪胀角取20°为基准,分别减小和增大10%、20%、30%、40%,共得到9种数值,分析单因素剪胀角Ψ的变化对基础在荷载作用下沉降的影响。剪胀角Ψ与基础沉降的关系见图7。
计算结果表明,地基土剪胀角减小,荷载作用下基础的沉降会有小幅的增大,增大地基土剪胀角的数值,基础的沉降会有小幅的减小。本文中随着剪胀角变化,基础沉降计算结果变化均在1%以内,因此可以判断地基土剪胀角的变化对荷载作用下基础的沉降影响不大,地基土的流动参数剪胀角不是影响荷载作用下基础沉降的主要因素,在数值计算分析荷载作用下基础的沉降时,可以不把地基土剪胀角作为主要考虑的因素。但是剪胀角对于地基承载力的影响同样不可忽略,地基承载力会随着剪胀角的增加而逐渐增大[4],进行地基承载力分析时,需要考虑剪胀角的影响。
3.4 地基土密度ρ对基础沉降的影响
地基土的密度主要会对土体的初始应力状态产生影响。以下以地基土密度ρ取2000 kg/m3为基准,分别减小和增大10%、20%,共得到5种密度值,分析单因素地基土密度ρ的变化对基础在荷载作用下沉降的影响。
从分析结果可以看出,地基土的密度越小,基础在荷载作用下的沉降就越小,地基土的密度越大,基础在荷载作用下的沉降就越大。但是地基土密度ρ在1600～2400 kg/m3之间变化,基础沉降的变化范围为43.6～44.2 mm,相对于基准最大变化率均<1%。因此地基土密度ρ对荷载作用下的基础沉降影响不大,可不作为主要因素考虑。地基土密度ρ与基础沉降的关系见图8。
3.5 上部荷载F对基础沉降的影响
上文对地基土的主要参数指标进行了分析,找到了影响荷载作用下基础沉降的主要因素。除了这些内在因素,显然作用在基础上的荷载大小也是影响基础沉降的重要因素之一。目前,对地基土荷载作用下的沉降进行预估时,普遍采用的是设计单位方案设计或初步设计给定的设计载荷值,实际项目完工后,上部结构物施加在地基上的荷载大小一般不易确定,上部荷载的大小能够在多大程度上影响基础的沉降是值得考虑的问题,只有建立了荷载大小和基础沉降的关系,才能更好的利用沉降观测资料对已有建筑进行模拟,为地基土参数反演分析打下基础。
以下以作用在基础上的均布荷载F取200 Mpa为基准,将F值分别减小和增大10%、20%、30%、40%,共得到9种F值,分析单因素均布荷载F变化对基础在荷载作用下沉降的影响。基础沉降计算结果见表3,上部荷载与基础沉降的关系见图9。
从表3和图9可以看出,F由200减小到120 Mpa,减小40%,基础的沉降逐渐减小,由43.8 mm减小为27.1 mm,减小38.2%;F由200 Mpa增大到280 Mpa,增大40%,基础的沉降也逐渐增大,由43.8 mm增大为61.4 mm,增大40.1%。上部荷载越小,基础的沉降就越小;上部荷载越大,基础的沉降就越大,并且随着上部荷载F逐渐变化,基础的沉降几乎是线性变化的,二者是线性正相关关系,基础沉降会随着荷载变化同比例的变化,比如上部荷载大小若有10%的增大,将带来基础沉降9.5%～9.9%的变化。因此,作用在基础上的均布荷载大小也是影响基础沉降的重要因素之一。
在对荷载作用下基础的沉降进行数值分析时,要使设计软件计算条件与结构计算模型较好吻合,即导荷准确,尽量合理的得到拟建上部结构的荷载大小。只有较为准确的确定了上部荷载的大小,才有可能合理的预测上部荷载作用下基础的沉降变化情况。因此应根据已建或在建建筑物的沉降分析,经过大量的参数反演分析,综合各方面因素,合理的确定上部荷载的大小。
通过上文的数值计算分析可以得出,当各个因素相对于基准工况变化时,影响荷载作用下基础沉降的主要因素有地基土的变形参数体积模量和剪切模量,另外上部荷载的大小也是重点考虑的因素,而其它参数对基础的沉降影响不大。各个参数与基础沉降的关系如图10所示。
因此,在对荷载作用下的基础沉降进行分析时,应把地基土的体积模量和剪切模量作为主要因素重点考虑,并合理确定上部荷载的大小。只有影响荷载作用下基础沉降的主要参数指标的取值较为合理时,基础沉降数值分析的结果才能较为合理,这样对荷载作用下的基础沉降分析预测才有意义。
4 结论
本文通过对荷载作用下基础的沉降进行分析,分析了Mohr-Coulomb模型各参数取值对基础沉降影响,明确了影响荷载作用下基础沉降的主要参数指标,以后可以根据已建工程沉降观测资料,主要对地基土的变形参数体积模量和剪切模量以及上部荷载的大小进行参数反演,为地基与基础共同作用下的基础沉降分析提供了依据。
摘要：本文采用数值计算方法对荷载作用下基础的沉降变形进行分析,研究了参数指标对基础沉降的影响程度,明确了影响荷载作用下基础沉降的主要参数指标为地基土变形参数体积模量和剪切模量以及上部荷载取值的大小,地基土的强度参数粘聚力、内摩擦角和抗拉强度以及流动参数剪胀角则对基础沉降影响不大,为利用沉降观测资料进行基础沉降的参数反演分析提供了依据。
关键词：基础沉降,参数,影响因素
参考文献
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[2] 蒯行成,等.高速公路构造物地基极限承载力的理论分析[J].中南公路工程,2006,31(2) :80-83,92．
[3] 刘波,韩彦辉.FLAC原理、实例和应用指南[M].人民交通出版社,2005．
资本资产定价理论基础及模型综述 篇8
套利作为一种客观存在, 是基于对同一类风险的观察, 利用市场价格差异, 在不同的市场同时交易, 以获取无风险利益。套利的存在受利率和汇率等影响较大。首先, 一般情况下, 各个国家利率的高低不相同, 这就成为影响国际资本活动的一个重要因素。在没有资本管制的情形下, 资本就会超越国界, 从利率低的国家流向利率高的国家, 从而无风险的获取收益。其次, 有了资本流动因素影响, 就有国际汇兑, 这时, 汇率也就成为影响资本流动的函数。
1.1 套利的基本形式
套利根据不同的分类标准可分为空间套利、时间套利、风险套利、工具套利。其中, 时间套利、风险套利、工具套利是金融创新和资产定价的重要形式。此外还有基于税收因素等的套利行为。
1.2 套利与市场均衡
套利广泛存在于经济活动中。从市场有效性和均衡角度分析, 套利既是市场缺失效率的表现, 也是市场失衡的产物。只要存在套利机会, 投资者就会利用套利机会进行套利, 这种趋利行为最终又倾向于消除套利机会, 最终使市场实现动态均衡。
在均衡市场中, 一方面, 证券的性质满足线性性质。若某一份证券A的价格为Pa, 另一份证券B的价格为Pb, 则由a份证券A和b份证券B形成组合C的价格:Pc=a Pa+b Pb。另一方面, 有零的终端支付的组合其价格一定为零[1]。套利除了供求竞争以外, 还是推动市场趋于均衡的重要机制。
2 无套利原理分析与资产组合
2.1 无套利原理
无套利原理是金融衍生产品定价的理论基础, 是资本市场相对价格确定的前提假设, 因此, 无套利原理包括以下几个方面。
1) 投资策略:根据马科维兹关于投资组合的构建原理, 投资组合是指个体或机构交易者所持有的股票、债券、金融衍生产品等的集合, 其目的在于分散风险, 如:假设一个投资者可以选择若干风险资产 (股票) 和无风险资产 (国债) 组成的投资策略Φ=ai Si+βj Bj, i, j=1, 2, …, n, 其中, ai和βj为投资于股票和债券的数量或份额, 这就组成了一个投资策略。
2) 套利机会:一个套利机会是指一种资产 (或一个投资策略) , 假设其现在的价值为零, 但在未来某个时间在所有可能的状态下, 其价值是负的, 而在某个特定状态下, 该资产的价值是正的。由此引入了资产定价的“无套利公理”假设。
3) 一价定律:假设有两种资产A和B, 它们在时间零的价格分别为P0 (A) ≥0和P0 (B) ≥0。如果在某个时间T≥0的任何状态下, A和B的价格相等, 即PT (A) =PT (B) , P0 (A) =P0 (B) 。
一价定律扩展到开放型经济体的表述为:在不同国家的市场上, 同类产品以同种货币衡量的价格趋于一致, 即Pi=e Pj, i和j表示国家, e表示汇率。由此可见, 一价定律的有效性源自于自由经济的套利机制。
2.2 现代资产组合分析
狭义的现代资产组合理论是以马科维兹投资组合理论为起点, 发展起来的权衡风险和收益, 是度量风险和收益的投资管理工具。该理论前提是:在一定的风险水平下, 投资者所能实现的最高收益;或在一定的收益水平下, 投资者承担的最小风险, 并运用线性规划原理解决初步的资产选择问题[2]。投资组合理论包含两方面的内容, 一是均值、方差的分析方法;二是投资组合的有效边界。
在马科维兹提出组合理论之后, 随着模型的进一步拓展, 夏普对组合理论进行了改进, 并提出了简化的CAPM。然后, 在组合理论基础上发展出了CAPM, APT, CCAPM, EMH等。
资本资产定价模型的研究对象是在投资者按照均值、方差模型持有证券组合或市场上存在无风险债券的情况下, 投资者如何确定投资期望收益、权衡收益和风险的关系以及资产价格的形成等。
在随后的研究中, 研究者分析了定价理论的内在一致性, 共同组成了经典的现代投资组合理论体系。具体框架见图1。
3 CAPM和APT比较分析
资产定价理论主要包括资本资产定价理论和套利定价理论, 它是从随机折现因子出发, 通过风险匹配, 寻找适合该资产的折现率。
3.1 CAPM概述
3.1.1 无风险资产与风险资产的组合
设R为风险资产, 投资比例为ω, 收益率为rR, 记E (rR) 为期望收益率, 标准差为σR;无风险资产收益率为rf, 投资比例为1-ω。资产组合记为P, 此时组合的收益、期望收益和标准差可分别表示为rP=ωrR+ (1-ω) rf;E (rP) =ωE (rR) + (1-ω) rf;σP=ωσR。
3.1.2 两种风险资产的组合
设有两种风险资产A和B, 投资比例分别为ω和1-ω, 收益率、期望收益率和方差分别为rA和rB, E (rA) 和E (rB) , 标准差分别为σA和σB。同样, 设资产组合为P, 那么组合的期望收益和标准差分别为E (rP) =ωE (rA) + (1-ω) E (rB) ;σP=ω2σA2+ (1-ω) σB2+2ω (1-ω) cov (rA, rB) 。
基于上述情形, 用f和m分别代表一种无风险资产和市场组合, 则新的组合可表示为f+m, 由此可得, 该资产组合收益和风险分别为E (rP) =ωmE (rm) +ωfrf;σP=ωmσm。其中, rf和rm分别为无风险资产和市场组合收益率, ωm和ωf为两类资产的投资比例, σm为市场组合的标准差。
夏普将rm-rf视作投资承担的风险, 引入了证券市场线概念, 其表达式为
其中, βim=σim/σm2, βim是衡量风险的指标, 对于投资者而言是一个重要的参数。同时, 从β的大小可以判定一项风险资产的价格变动情况。
3.2 APT概述
APT模型是由罗斯于1976年提出的。APT三个基本假设条件:一是市场是完全竞争无摩擦的;二是投资者永远是追逐利益的;三是所有投资者具有同质预期。该模型的目的不是建立有效资产组合, 而是计算在运行良好的资本市场中可被任何投资者获取的零风险利润的期望回报率之间的关系。
3.3 模型比较
根据国内外已有研究, 对CAPM和APT比较如下:一是CAPM是一种均衡定价, 而APT是一种无套利定价。后者是前者的推论, 如果市场未达到均衡状态, 那么市场上就存在风险套利机会。二是CAPM必须从证券市场的整体考虑问题, 而APT可以对证券市场的某一部分的组合定价。三是CAPM中证券价格依赖于组合的回报率, 为了进行资产定价, 首先要估计出市场证券组合的回报率, 而APT中证券的价格依赖于因素的回报率。
4 基于行为的资产定价研究
上述分析基于经典金融经济学基本假设前提, 梳理了经典资本资产定价的理论基础和模型构造, 是今后开展该领域进一步研究的基础。文章未涉及衍生产品定价理论研究, 衍生产品定价理论是资本资产定价理论的延伸, 其基于连续概率理论, 并依据几何布朗运动来分析价格的波动过程。
结合目前理论界和实务界的研究热点, 主要是针对证券市场产生的异常现象, 诸如股权溢价、IPO异象、过度波动等进行的解释研究[3,4,5]。解释分为三个方向, 一是逐步放松经典模型假设, 提高模型的适应性和解释能力;二是改进现有估计方法, 从技术层面提高原有模型的精度;三是结合行为经济学、计算实验等科学的发展, 引入投资者心理等因素, 来更加真实的刻画市场参与者的决策过程, 从而揭示价格异象产生的原因[1,2,3,4,5,6,7]。笔者未来设想将异质信念、市场因素、政府主导的制度因素综合引入动态的均衡资产价格形成过程中[8], 构建更加符合现实世界的理论优化模型, 并对我国股票市场异象进行实证检验, 对参与者投融资决策、监管部门政策制定等将有一定的指导意义。
摘要：叙述了资本资产定价理论的思想脉络和理论基础, 并结合已有研究进行了一些分析和思考。从无套利分析入手, 阐述了金融资产定价的理论基础, 并结合现代金融发展新趋势, 分析了资本资产定价模型及其研究进展, 以指导下一步的研究。
关键词：资产定价,CAPM模型,股票市场异像
参考文献
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模型基础 篇9
一、基础教育的产品属性要求政府加强对基础教育的投入
基础教育是一种典型的准公共产品,具有直接消费上的竞争性和排他性,在间接消费上的却同时具有竞争性、排他性和非竞争性、非排他性,具有竞争性和排他性是因为教育使受教育者获得的更高的社会地位和收入无法让他人无法,非竞争性和非排他性则是因为受教育者会促使社会的物质财富和精神财富更加丰富,全体社会成员都可以分享整个社会的物质财富和精神财富。基础教育产品的公共属性,导致了教育对政府财政性经费的依赖性较大,这种情况无论是在发达国家还是发展中国家都是如此。因此,从基础教育产品属性这一点出发,按照教育资源负担的利益获得原则和能力原则,政府有义务保障基础教育改革与发展对经费的需求,加强对基础教育的投入。
二、我国基础教育财政性经费投入模式
就基础教育财政性经费投入而言,主要涉及到两个问题:国家应投入的规模和投入到教育领域的经费的分配。我国采用的是国家财政性教育经费占国内生产总值比例和全国公共财政教育支出占公共财政支出比例来确定国家投入规模;采用国际比较法确定投入到教育领域的经费在各级教育之间的分配问题。现行的这种基础教育财政性经费投入模式,基本能做到在考虑我国经济发展的实际水平的同时,又兼顾了世界各国的普遍做法和教育经费的配置趋势。但由于我国国情与其他国家有显著差异,且国内各部门在教育投资统计口径上无法完全一致,导致这一投入模式下很难准确测算和分配。
《中华人民共和国教育法》第五十五条规定:“各级人民政府教育财政拨款的增长应当高于财政经常性的增长,并使按在校学生人数平均的教育费用逐步增长,保证教师工资和学生人均公用经费逐步增长。”虽然我国教育经费的分配是以上述规定能够得以实现的前提下进行的,但这并不能确保基础教育经费的稳定增长,因为基础教育经费会因经济萧条或三级教育分配比例的波动性而影响,并且前提往往也并未得以实现,这必然会影响到基础教育的发展。因此,我们在制定出地区性的基础教育经费年度投入计划时,需以具体目标进行约束,以具体实施方案进行指导,保证各地区基础教育财政经费的稳步增长。
三、基础教育经费投入测算模型构建——移动递增综合法
为了避免传统基础教育财政投入模式的缺陷,促使政府根据财政经常性收入的增长同比例增加教育经费投入,这里尝试提出一种新的基础教育经费投入模式——移动递增综合法。
(一)预算内教育投入测算模型建立思路
1、模型建立的依据
本模型建立的依据是《教育法》中的一项规定:“各级人民政府教育财政拨款的增长应当高于财政经常性收入的增长,并使按在校学生人数平均的教育费用逐步增长,保证教师工资和学生人均公用经费逐步增长。”由此项规定我们假定预算内教育总投入的增长同步于地方财政经常性收入的增长,并以此来确定预算内教育总投入的增长速度。
2、模型建立的思路
考虑到预算数据的提前性以及历史数据的滞后性,测算第n年的预算内教育总投入时,只能采用第n - 2 年及以前的数据。时间过于长久的数据又失去了时效性,所以本模型建模时使用的数据是第n - 2 至n - 4 年的三年历史数据。为了剔除个别年份数据的影响,本模型采Vn用的移动平均数的方法来测算。
3、模型建立的流程
预算内教育总投入测算模型首先确定投入总额,在计算人员经费和公用经费,并由此核算事业性经费总额及非事业性经费总额,具体步骤见图1。
(二)第一步:确定预算内教育投入总额
教育投入总额的计算历来没有一个规范的算法,但《教育法》中有规定:“各级人民政府教育财政拨款的增长应当高于财政经常性收入的增长,并使按在校学生人数平均的教育费用逐步增长,保证教师工资和学生人均公用经费逐步增长。”据此,我们提出教育投入总额的测算方法如下。
其中:fn指的是第n年的财政经常性收入。
由于政府每年做第n年预算的时间为第n - 1 年的8 月份,所以财政经常性收入数据还不能取到,故本模型采用n - 2 年和第n - 3 年的财政经常性收入的移动平均值的增长率来代替财政经常性收入当年的增长率。
预算内教育投入总额TIn的测算公式为:
其中:TIn指的是第n年的教育总投入。
本模型采用第n - 2 的数据来测算第n年的数据,所以增长率应该是移动平均值增长率的平方。
如果用移动平均法计算出来的增长率低于n-2年财政经常性收入增长率,则直接采用n-2 年的财政经常性收入增长率。即当vn< vn - 2时,TIn= TIn - 2×(1 + vn - 2)2。
(三)第二步,确定事业性经费总额
预算内教育总投入主要由事业性经费和非事业性经费两部分组成,事业性经费由人员经费和公用经费构成,其中人员经费是事业性经费的核心组成部分。
1、人员经费的确定
人员经费是事业性经费的核心组成部分。按照教育法的规定,教育投入的分配必须保证教师工资逐步增长。按照这一原则,2015年教育投入预算中,人员经费在事业性经费中的比例应该等于或略高于2014年的比例。由于每年8月份就开始做预算,所以这一比率pn可以采用跨年数据进行计算。
其中:PEn指的是第n年人员经费。
人员经费PEn的计算公式为:
2、公用经费的确定
教育总投入中公用经费与人员经费的比例可以参照国际公认的各教育阶段人员经费与公用经费之间的比例来预算。具体比例详见表1。
公用经费PFn的计算公式为:
3、事业性经费的确定
事业性经费UEn的计算公式为:
4、非事业性经费的确定
非事业性经费总额NUEn的计算公式为:
(四)修正与循环
对预算的修正工作一般可以在上一年的基础数据统计完成时进行。
修正后的财政经常性收入增长率
修正后教育投入总额
修正后人员经费增长比率(+)
修正后人员经费总额PEn′= PEn - 1×(1 + pn′)
修正后公用经费总额
修正后事业性经费总额UEn′= PEn′+ PFN′
修正后非事业性经费总额NUEn′= TIn′- UEn′
四、利用模型测算SD市2015年预算内教育投入预算
(一)2015年预算年内教育投入总额测算
根据上述模型,对2015年的教育投入总额进行测算。
SD市2011、2012 和2013 年财政经常性收入分别为106.58 亿元、117.24亿元和117.63亿元。
2013年SD市财政经常性收入的增长率为0.34%。
2015年教育投入总额TI2015的测算公式为:
2013年SD市教育投入总额为54.37亿元,则2015年教育总投入测算结果为59.87亿元。
(二)2015年教育事业性经费总额
1、2015年人员经费的确定
由于目前统计的数据仅有2012 和2013 年SD区的人员经费数据,故2015年人员经费增长率pn采用vn的数据代替。
2015年人员经费总额PE2015的计算公式为:
2013年SD市人员经费总额为31.51亿元,则
2015年人员经费总额为34.70亿元。
2、公用经费的确定
SD市小学的学生人数居多,以小学人员经费与公用经费的比例为参照比例分配人员经费与公用经费,则 β 为70%。
2015年SD市公用经费总额为14.87亿元。
3、事业性经费的确定
事业性经费UE2015为:
2015年SD市事业性经费总额为49.57亿元。
4、非事业性经费的确定
非事业性经费总额NUE2015为:
年顺德非事业性经费总额为亿元。
五、结束语
移动递增综合法明确了教育经费投入的财政主渠道地位,便于各级政府操作,更便于对教育经费投入情况的检查与监督;更好地将教育投入与各地区的社会发展实际情况特别是财政经常性收入结合起来了,有利于基础教育的改革与发展。
参考文献
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[2]姚永强.黄育云.我国基础教育财政投入模式的解析与重构[J].教育财会研究,2007(02)
[3]张爱英.中国基础教育效率及其影响因素研究[J].经济问题,2014(12)
[4]张旭昆,韩文婧.地方财政教育投入正外部性的实证分析[N].江西财经大学学报,2010(05)
模型基础 篇10
(一) 交易成本理论
交易成本概念由诺贝尔经济学奖获得者科斯教授提出, 经威廉姆森等人发展成为现代经济学的一个分支———交易成本经济学。交易成本经济学是以交易为基本分析单位, 研究经济组织的比较制度理论, 属于新制度经济学的范畴。
根据威廉姆森的定义, 交易成本包括事前成本和事后成本。事前部分包括协议的起草、谈判和维护等成本;事后部分包括交易偏离一致性后所产生的不适合成本、双方矫正事后不一致性所产生的讨价还价成本、与规划结构有关的设计与运行成本以及实现可信承诺的保证费用。交易双方欲达成协议, 必须相互了解, 将可能提供的交易机会告诉对方, 这种信息的获得和传递耗费时间和资源成本;如果交易的一方有多个经济代理人, 在决定交易条件时, 还会产生决策成本;相互同意的条件确定后, 有执行所订协议成本以及控制和监督他方以确定是否按照所订契约条款履行其责任的成本。从签约过程来看, 交易成本包括了解信息成本、讨价还价成本、决策成本以及执行和控制成本。
按照交易费用理论, 当一项交易活动的企业内部的管理费用低于市场交易成本时, 该项交易活动将在企业内部完成, 否则交易就从企业中剥离, 在市场中进行。随着IT技术和设施的高速发展与普及, 为了维护企业交易的优越性, 减少交易费用, 就要精简企业规模, 减少企业纵向一体化程度, 保留企业最具有竞争优势的核心功能。虚拟企业因为交易事前成本降低, 内部进行的市场交易费用较自由市场交易费用低;交易过程中讨价还价的费用减少;控制和执行的费用也得到节约。可见, 虚拟企业不仅降低了企业的交易费用, 而且还降低了组织费用和生产费用, 以有限的资源、最低的成本和最高的效率提供市场最需要的产品。
(二) 核心能力理论
核心能力最早由美国的C.K.Prahalad和Gray Hamel提出。他们将核心能力定义为能使公司为客户带来特别利益的一类独有的技能和技术。核心能力是指企业在发展过程中长期培育和积淀成的蕴涵于企业文化、融合于企业内质之中的能力, 是企业独具的、难以被其它企业所模仿和替代的, 支撑企业过去、现在和未来竞争优势, 并使企业长期在竞争环境中取得主动的核心能力。核心能力是企业技术、智力、产品、管理和文化的综合优势在市场上的集中反映, 是企业在激烈的竞争市场上取得持续竞争优势的源泉和基础。
核心能力有以下特征:价值性, 核心能力富有战略价值;独特性, 核心能力难以被其他企业复制和替代;不可交易性, 核心能力不能像其它生产要素一样通过市场交易进行买卖;延展性, 核心能力存在于多种业务领域, 拓展于新产品开发中。
核心能力理论强调各合作伙伴发展自己的核心能力, 突出自己的核心业务流程, 获得在这一业务流程上相对于其他企业的竞争优势, 而将其他的非核心的业务流程交给在这方面具有核心能力的合作伙伴去完成。可见, 虚拟企业的形成需要各合作伙伴具有对某一业务过程的核心能力, 而形成了核心能力的单个企业也需要虚拟企业这个新的组织和管理模式来实现市场机遇。
(三) 组织间协调治理理论理查德森 (Richardson GB, 1972) 在
马歇尔的企业知识基础理论基础上, 提出企业间协调的知识基础理论, 补充了科斯和威廉姆森关于市场与企业相互替代的交易费用理论。他认为企业的合作关系成为一种非常重要的产业组织方式, 因为企业内部组织从根本上说就是协调“互补性活动”的结果。
新制度经济学认为, 在市场中, 价格机制是实现组织间交易的依据;在企业中, 企业家的行政命令是实现组织内管理交易的依据。虚拟企业各成员企业依靠电子契约进行链接, 相互间也通过电子协议进行协调, 具有企业一体化性质。同时, 虚拟企业中各成员企业又存在独立性, 其结成的联盟随着市场机遇的变化而迅速建立或分离, 具有市场交易的特性。因此, 虚拟企业是一种半企业、半市场的组织形式, 是企业和市场的中间地带, 是市场和企业之间的一种中间组织。
虚拟企业是处于战略联盟和竞争较充分的各类市场之间的一段组织间协调连续, 其兼具中等程度的企业和市场特征, 虽像战略联盟一样, 在组织经济活动时具有企业式的强制性持征, 但却没有战略联盟那样高度的强制性;虽像竞争较充分的各类市场那样, 组织经济活动时, 只有自主的行动和利益机制, 但竞争程度却相对更低。事实上, 虚拟企业具有垄断竞争市场中垄断程度较高的那一类市场的特征。其中, 垄断产生的原因在于虚拟企业核心能力之间的差别化。
(四) 委托——代理理论
最早提出委托——代理 (principal—agent) 概念的目的是为了研究股份制公司的管理体制问题。在股份制条件下, 公司所有权与经营权相分离, 经理阶层代表股东行使管理职能。代理问题研究如何进行制度设计, 使经理层在按自身利益最大化行动时, 最大程度地实现股东的利益。委托——代理问题是由当事人各方的信息不对称引起的。信息不对称是指一方拥有另一方所没有的信息, 拥有信息的一方称为代理方, 缺乏信息的一方称为委托方。委托——代理问题普遍存在, 只要当事人各方在拥有的信息上具有不对等性, 就存在着委托——代理问题。政府和纳税人、公司和雇员、供方和需方等都存在代理问题。
在虚拟企业的合作关系中, 存在着许多由于合作伙伴间的信息不对称而引起的委托———代理问题:备选合作伙伴不具备提供某种服务的能力, 而做出错误的能力承诺, 而虚拟企业又难以正确辨认备选者的能力, 由此产生了逆向选择问题;合作伙伴可能在签约后采取欺骗行为, 结果产生道德风险问题。逆向选择问题通常可以采用信号理论的方法解决, 即利用某种信号揭示参与者的私有信息, 将高质量的合作伙伴和低质量的合作伙伴区分开来。道德风险问题则可以通过采用激励机制来加以防范, 如给予价格补偿, 约束合作伙伴的欺骗行为。
二、评价模型数学基础
(一) 层次分析法
层次分析法 (Analytic Hierarchy Process, 简称AHP) , 是由著名运筹学家Satty提出的一种多目标评价决策方法。韦伯等将层次分析法用于合作伙伴的选择。层次分析法将决策人对复杂系统的评价决策思维过程数学化, 并将决策者的经验给予量化, 从而降低了决策中由主观因素造成的不精确性, 对目标结构复杂且缺乏必要数据的问题可操作性较强。其基本原理是根据有递阶结构的目标、准则、约束条件、部门等来评价方案, 采用两两比较的方法确定判断矩阵, 然后将判断矩阵的最大特征值所对应的特征向量的各个分量作为相应的系数, 最后综合给出各方案的权重。层次分析法是一种建立在专家咨询之上的优化方法, 把复杂系统中的各种因素划分为相互联系的有序层次, 形成多层次的分析结构, 弥补了人的大脑难以在两维以上空间进行全方位扫描的弱点, 便于各层次、各指标进行权重赋值。
层次分析法建立描述系统功能或特征的内部独立的递阶层次结构。层次结构一般由目标层、准则层和方案层三层组成。目标层为最高层, 或称理想结果层。目标层可进一步分为总目标层、战略目标层、战术目标层以及子战术目标层。准则层是递阶层次结构中的第二层, 为评价准则或衡量准则, 分为因素层、约束层, 还可进一步分为子准则层、子因素层。方案层位于第三层, 又称对策层或被择对象层, 对于不同的问题描述亦不同。方案层分为子方案层或子对策层。结构的层次数由问题的复杂程度和所要求的分析深度来决定的。
其具体评价步骤为:一是建立层次结构模型。最上层为目标层, 一般只有一个因素;中间可以有一个或者几个层次, 是准则层 (用C表示) , C= (c1, c2, …cn) , 用来评价目标企业的各种定性和定量指标;最下层为方案层 (用R表示) , R= (r1, r2, …rn) 。二是构造成对比较矩阵。从层次结构模型的第二层开始, 对从属于上一层每个因素的同一层诸因素, 用成对比较法和萨蒂1-9标度方法构造成对比较阵, 直到最低层, 准则层相对于目标层的判断矩阵为:A= (rtij) max。三是计算权向量和组合权向量。四是一致性检验。五是计算各层元素对总目标的合成权重。
通过这种比较评判结果的综合计算处理, 则可以得到关于决策对象、方案、行为的优劣排序, 从而为决策者提供定量形式的决策依据。这种方法的不足之处是遇到需要考虑的因素较多, 规模较大的问题时容易出现问题, 如判断矩阵难以满足一致性要求, 难以进一步对其分组等。
(二) 熵值法
熵是信息论中测度系统不确定性的量, 作为特征值表示系统的存在状态与运动状态的不肯定程度。熵值法是一种依据各指标值所包含的信息量的大小确定决策指标权重的客观赋权法。虚拟企业内、外部环境多变, 比以往更多出现大量信息某种状态的几率问题, 所有这些不确定性都可以用信息熵的概念来描述。信息量越大, 不确定性就越小, 熵也越小;反之, 信息量越小, 不确定性就越大, 熵也越大。
其计算步骤如下:
(1) 计算无量纲化值Pij。 (i为单位, j为指标。i=1, 2, …, n;j=1, 2, …, p) 可以是结构化, 即每个评价单位的指标值占全部单位该指标值的比重, 也可以是用标准化或极差变换进行同度量化, 但为避免出现负值与零值, 需要进行线性变换。
(2) 采用shannon熵计算墒熵ej
(3) 计算差异系数gj=1-ej
(4) 对gj进行归一化, 即为比重权数
熵值法的本质是各参评单位单项指标的离散程度, 离散程度越大, 则熵值越小, 而权重却越大, 这定义了一个新的测度指标变异情况的指标, 以此指标的归一化值作为权数。显然, 熵值法同样要求有一定量的样本单位才能使用, 且权重与指标值本身大小关系十分密切。因此, 熵值法只适用于相对评价而不适用于绝对评价, 只适用于指标层的构权而不适用于中间层的构权。
(三) 灰色关联分析法
灰色关联分析法是由华中理工大学邓聚龙教授于1982年首先提出的, 该方法是灰色系统理论的重要组成部分, 是动态过程发展态势的量化分析, 是通过对灰色系统中有限数据列的分析, 挖掘数据内部规律的有效方法。灰色关联是指事物之间不确定性关联, 或者系统因子与主行为之间的不确定性关联。灰色关联分析法是基于灰色关联度, 以行为因子序列 (数据序列) 的几何接近度, 对数据序列几何关系和曲线几何形状的相似程度进行比较分析, 以曲线间相似程度大小作为关联程度的衡量尺度, 分析并确定因子之间的影响程度。曲线越接近, 相应序列之间的关联度越大, 反之则越小。灰色关联分析方法弥补了回归分析、方差分析、主成分分析等数理统计方法的不足, 寻求系统内部诸多因素之间的相互关系, 找出影响目标值的主要因素, 进而从总体上把握系统动态运动规律。
根据灰色关联决策理论, 以评价虚拟企业伙伴指标向量与相对最优虚拟企业伙伴指标向量的关联度作为评价虚拟企业伙伴优劣的准则。作关联分析时, 把这种多因素问题分成不同的层次, 逐级计算它们之间的关联度, 把得到的关联度按层次用树状结构表示出来即得到灰色关联树, 再清晰直观、层次分明的逐级进行分析。灰色关联分析在自然科学、社会科学和经济管理等领域具有十分广泛的应用, 特别是近年来, 该方法与系统科学和系统工程中的其它原理方法相结合, 不仅解决了广泛存在于客观世界中具有灰色性的问题, 而且进一步拓宽了灰色关联分析的应用范围。
随着全球信息化、网络化, 以及市场、技术变革的加速, 市场竞争日趋激烈。面对不断变化和不可预测的市场环境, 为抓住经营机遇, 赢得竞争, 必须整合核心企业优势资源, 快速组建虚拟企业。虚拟企业通常是一个动态的、暂时性的组织, 其生成期和发展期都需要选择合作伙伴并进行评估, 则合作伙伴的选择成为关键。虚拟企业伙伴之间强调建立战略合作伙伴关系, 而对合作伙伴作出准确的分析与评价则是提高虚拟企业竞争优势的重要环节。由于涉及候选者的量大, 评价指标多且有些是定性指标, 以及专家判断不确定等诸多因素造成伙伴选择相当困难。因此, 迫切需要研究提出一种全新的虚拟企业合作伙伴定量评价模型, 利用计算机辅助工具处理复杂不确定情况的虚拟企业伙伴选择的定量评估方法, 较好地解决合作伙伴选择的问题。在需要的时候, 可以运用上述评价程序和模型对潜在的合作伙伴进行评判。
参考文献
[1]沈斌、张曙:《网络联盟企业中合作伙伴选择的研究》, , 《同济大学学报》1999年第6期。
[2]冯尉东、陈剑:《基于遗传算法的动态联盟伙伴选择及优化模型》, 《清华大学学报》 (自然科学版) 2000年第10期。
模型基础 篇11
关键词:教育信息化;主成分分析;基础设施;公用管理平台;评价模型
中图分类号:G40-058.1文献标识码:B文章编号:1673-8454(2010)12-0073-04
引言
实现教育信息化要达到“四通”,即高速安全、布局合理、多种接入方式并存、覆盖全市教育城域网的“物理通”;教育管理信息资源和优质教育教学资源共建共享的“资源通”;以网络视频、卫星通信和有线电视为主要载体的现代远程教育系统的“教学通”;由学生库、教师库、公文库等组成的教育管理数据库系统的“管理通”。这“四通”的基础就是各中小学的信息化基础设施和公用管理平台应用。近年来,各个地区中小学信息技术教育的投入不断增加,环境和条件不断改善,但也存在务虚不务实、资源利用率低等问题。由于缺乏相应的标准和规范,通常人们处理这类问题大多以经验定性分析为主,主观随意性较大。本文提出一种基于主成分分析的方法,首先建立基础设施和公用管理平台评价指标体系,再随机选取佛山市52所中小学进行采样,最后利用主成分分析方法对中小学教育信息化基本条件进行综合评价并分类,最后得出结论。
一、指标体系
基础设施与公用管理平台应用主要考察学校在信息化过程中的基础设施建设情况及使用效率。包括信息化场室建设、校园网建设、教师及学生用机建设、信息化公用管理平台建设等情况。建立如表1所示的指标体系。
二、数学模型
主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)也称为主分量分析,是一种通过降维来简化数据结构的方法:把多个变量(指标)化为少数几个综合变量(综合指标),而这几个综合变量可以反映原来多个变量的大部分信息。为了使这些综合变量所含的信息互不重叠,要求它们之间互不相关。因此用少量的几个综合变量代替原来的许多变量是有实际意义的,由这几个综合变量出发还有可能得到一个总的指标,按此总指标来排序、分类,问题就简单多了。具体数学模型如下。
F1=A11ZX1+A21ZX2+……+An1ZXn
F2=A12ZX1+A22ZX2+……+An2ZXn
……
Fn=A1mZX1+A2mZX2+……+AnmZXn
其中A1i 、A2i 、Ani (i=1、2、3……m)为X的协方差阵∑的特征值多对应的特征向量,ZX1、ZX2、…… ZXn,是原始变量经过标准化处理的值,因为在实际应用中,往往存在指标的量纲不同,所以在计算之前须先消除量纲的影响,而将原始数据标准化,本文所采用的数据就存在量纲影响。[注:本文指的数据标准化是指Z标准化]
A=(aij )n*m =(a1、a2、am),Rai=λi ai ,R为相关系数矩阵,λi 、ai是相应的特征值和单位特征向量,λ1≥λ2≥……≥λn≥0。
进行主成分分析的主要步骤如下:
(1)根据研究问题选取指标与数据。
(2)进行指标数据标准化处理,以消除量纲不同的影响。
(3)求无量纲后的相关系数矩阵R,进行指标之间的相关性判定。
(4)求R的特征值、特征向量和贡献率。
(5)确定主成分的个数,本文按照特征值大于1以及和累积贡献率(即主成分解释的方差占总体方差的比例)大于85%的原则提取主成分因子。
(6)对主成分因子的经济意义作解释,一般由权重较大的几个指标的综合意义来确定。
(7)确定主成分Fi表达式。
(8)计算各主成分和综合主成分值并进行评价与研究。
三、实证分析
根据建立的指标体系,由佛山市教育局、佛山科学技术学院信息中心组成专家组,随机抽取佛山市52所学校,利用搜集整理现有资料、网络调查、走访座谈、典型案例分析跟踪等多种方式进行采样,并将各二级指标加权求和,得到原始数据(见表2)。
佛山共有五个区,分别为:A—禅城,B—南海,C—顺德,D—三水,E—高明;
学校分别用代码(001—052)表示。
对原始数据按评价模型进行计算,限于篇幅,略去计算过程,直接给出结果。各主成分对应的特征值、方差贡献率和累积方差贡献率见表3。
一般依据特征根的贡献率来决定应当取多少个主成分比较合适,根据统计学原理,在通常情况下,特征根累计贡献率的阈值标准为85%。由表3可见,第一、二主成分的累计方差贡献率已达85.75%,即第一、二主成分以85.75%的精度体现了原始数据的特征,所以在此只需要取第一、二主成分做进一步分析,便可得到期望结果。综合评价函数为:
F=0.77F1+0.09F2
第一主成分的计算公式为:
F1=0.4674X1+0.4387X2+0.4566X3+0.4251X4+0.4470X5
第二主成分的计算公式为:
F2=0.1993X1-0.4495X2-0.1131X3+0.7722X4-0.3861X5
按上述公式进行计算,并将结果排序,得到表4。
第一主成分中五个指标的系数相当且都为正值,所以第一主成分中每个指标的影响是差不多的,这反映了这些指标在教育信息化基本环境中的重要性,也反映了指标体系设计的合理性,每个指标都是不可缺少的,不过有着影响大小的区别。
从计算结果可以看出,由于佛山地处经济发达的珠三角地区,佛山市中小学教育信息化的基本环境还是非常好的,教育信息化水平走在全省乃至全国的前列,表现在:
(1)学校大多拥有多媒体教室、学科电教室,设备功能满足教学需求。
(2)校园网能实现宽带介入佛山教育城域网,网络信息点覆盖到教室、功能室和办公室。
(3)拥有教师专门用机,基本能满足教师教学需求。
(4)建有学生专门机房,机房充分向学生开放,满足学生学习需求。
(5)建有较完整的办公自动化系统(如财务管理、档案管理、图书管理等)、教务教学管理系统(学籍管理、成绩管理、排课、教室管理),有的学校还建有独立的考试质量监控分析系统。
(6)各中小学的大规模信息技术硬件环境建设已经进入收尾阶段,也具备了基本的信息化公用管理平台,工作的重点转变为管好、用好这些设备,提高其使用效果,同时推进软件资源的开发、共享和利用。
当然,各中小学教育信息化的发展也存在地域的不平衡性,如经济条件、地理位置和自然环境稍差的高明地区,从计算结果看,此区学校最高排在第19位,所以当地有关部门还需要更加重视教育问题,进一步加大投入,改善中小学教育信息化的基础设施和公用管理平台状况。
结束语
用主成分分析方法,从信息化课室、校园网、教师用机、学生用机和信息化公用管理平台等方面,对佛山市中小学的教育信息化基本环境进行评价,所得结果客观可信,为区域教育信息化布局提供依据。本文提出的分析方法具有普遍性,对其他地区的中小学教育信息化基础设施和公用管理平台的评估分析具有较好的借鉴作用。
参考文献:
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模型基础 篇12
建构主义起源于认知加工理论流派, 其强调“以学生为中心, 强调学习者对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构”, 学习者的学习过程应该发生在特定知识背景下, 根据他人有针对性的指导及必备的学习参考, 通过自身的主动学习来获取知识。因此在实际教学活动中教师应积极开发学习者已有“知识库”, 并将“素材”作为呈现载体, 提供学科理论及实践教学的配套内容。
1.1 建构主义理论知识观
建构主义理论知识观认为存在的知识无法完全客观真实地反映现实世界, 而是人类对客观存在世界的一种解释或假设, 并不是问题的绝对答案, 其认为随着人类历史的不断发展, 认知水平的不断提高, 取而代之的是更高层次的解释和假设, 即人类发展的过程就是向着真理不断迈进的过程。同时, 建构主义认为, 现存知识虽然能够通过不同工具等来表征知识的外在形式, 但这并不意味着不同的学习者会对相同的内容有着同样的理解和解释, 因为这些所谓的“知识”只能由个体通过自己的经验建构起来, 它取决于不同阶段的学习历程和经历。基于模型发现教学模式提倡“信息”与“知识”的内在联系, 强调学习者对所学内容的感性认识到理性认识的过程, 其遵循人类对未知事物认知的发展规律。
1.2 建构主义理论学习观
建构主义认为, 学习并不是知识的单方向传授, 而是师生在交流过程中, 学习者根据原有认知水平对新问题产生矛盾, 解决矛盾, 吸收内化的过程。强调在学习过程中学生并不是被动的知识接受者, 而是主动的建构者。构建过程中, 教师只能为学习者提供相关的辅助和引导, 知识内化的关键在于学习者的有意义建构过程。建构主义认为学习过程包含两方面:一是对新信息的意义建构, 二对原有经验的改造和重组。基于模型发现教学模式认为教师的“教”和学生的“学”是行为主体间的双边活动, 教师既是组织者又是参与者, 学生既是学习者又是研究者, 学生的学习就是在原有认知的基础上进行内化的过程。 (2)
1.3 建构主义理论师生观
建构主义强调学生学习的主动性和情境性, 倡导以学习者为中心的学习方式。布鲁纳就指出:“学生不是被动地接受知识, 要主动地学习、积极地发现和亲自的探索”。因此教学过程中教师应重视学习者对知识的构建及探索过程。建构主义的师生观来看, 教师的角色应由知识权威者转变为知识的传递者, 成为学习者构建知识过程中的合作者。建立教师主导、学生主体的教学思维理念, 强调教师的单边授课向师生互动的双边教学过渡, 实现保持和激发浓厚学习兴趣和学习动机的目的, 这与基于模型发现教学模式的师生观是一致的。
2 信息加工理论
信息加工理论起源于上世纪70年代计算机革命之后, 运用计算器的信息处理技术, 通过大量模拟研究而建立起的学习理论。信息加工理论将人视为信息处理器, 而人的活动就是信息处理过程, 即完成信息的输入、编码、加工储存、提取和使用。信息加工理论认为, 人类行为的产生是由有机体内部的信息流程决定的, 个体的学习过程是对外界信息的接受、分析和处理的过程, 其是主体与环境间信息交流的结果。信息加工理论应用于实际教学情境的关键是解决如何促进信息的短时记忆, 并将短时记忆转化为长时记忆进行储存, 从而实现信息的有效加工。 (3)
基于模型发现教学模式强调学习者的信息加工过程即从原型到模型的建构过程, 每个单元的协调运作, 即有效的完成了从信息环境到头脑认识的信息加工过程 (如图1) 。在信息加工过程中, 应充分尊重学习者主体性功能及认知变化规律, 应基本符合感知、注意、记忆、理解和问题解决的信息交换过程。同时针对不同学习内容要充分调动其学习的“兴趣”, 使其能够在快乐中学习, 在学习中成长。
3 教育模型理论
我国著名学者查有梁先生在《论教育建模》一文中提出了重要的教育建模思想, 并从理论和实践两个方面做了深刻阐释, 认为:建模是一种重要的科学操作和学科思维方法, 是为解决特定问题, 再现原形客体的某种本质特性, 它是作为中介, 从而更好地认识和改造原形客体、构建新的客体的一种科学方法。 (4) 从教育模型的方法来看, 主要包括两种, 分别为定性建模和定量建模。
3.1 定性建模
定性建模主要包括:建模目的、典型实例、抓住特点、确定关键词、简要表述、具体实施、形成子模式群、形成评价 (如图2) 。
3.2 定量建模
定量建模主要包括:建模目的、认识原型、初步模式、教学模型、求解方法、实施程序、最终模式、建模评价 (如图3) 。
模型构建过程, 教师应为学习者提供必要的“帮助”, 而这种“帮助”并不是“无目的”的, 而是在合适的时间对学习者进行有针对性的指导, 即符合在“最近发展区”范围内提供有效、必要的“支架”。支架理论是由美国著名教育学家布鲁纳借助建筑学术语提出的关于学习者认知的教育理论。这种暗喻形象地说明了学生在学习过程中, 教师辅助教学的重要性。其强调教师应发挥“脚手架”的功能, 即事先把复杂的学习任务加以分解, 以便于学习者更加深入地理解所学习内容, 在学习者能够自主完成学习任务的同时, 撤去“脚手架”, 便于留给学习者自由发挥的空间。 (5) 支架式教学主要以“最近发展区”理论为基础, 设定教师的合理、科学准入空间, 在一定程度上对学生的学习提供必要的支持的工程, 支架式教学是由搭手脚架、进入情景、独立探索、协作学习和效果评价等基本要素构成的。基于此, 延伸而来的PBL教学法是“以问题为基础”的教学法, 是近年来国际上受到广泛重视的一种教学模式。PBL教学法最早应用于临床科学, 主要指临床授课过程中以病人为基础、以学生为中心的小组讨论式教学。主要包括设置情景, 提出问题;自主学习, 收集资料;分组讨论, 分析归纳;总结评价, 检测矫正等过程。从教育学角度分析, PBL教学法真正做到了以学生为中心、教师为导向, 充分发挥了学生学习的能动性、创造性, 强调了学习能力的培养, 使学生在主动学习的过程中促进了基本能力的培养, 即观察力、记忆力、运用知识的能力、培养自主学习能力, 这样有利于学习者对学科知识评定与掌握。
综上所述, 基于模型发现教学模式的产生是以探究性教学模式理念为指导思想, 在信息加工理论、建构主义理论、教育模型理论、支架理论、最近发展区理论等的基础上, 经过一系列对学习者开放性知识认知模式的研究发展而来, 其相继经过了传统的探究性教学模式、认知过程中的双模理论等过程。基于模型发现教学模式的构建将为探究性理论体系的发展起到一定的借鉴作用。
摘要：基于模型发现的教学模式, 其以生活活动为基础, 知识背景渗透下的学科模型为研究核心, 在特定的条件下, 学习者完成从原型到模型再到理论的认知过程, 使知识源于生活而又高于生活。1本文主要从建构主义理论、信息加工理论、教育模型理论等几个方面阐释基于模型发现教学模式的理论基础, 旨在对该理论的进一步研究发展起到一定借鉴作用。
关键词：理论基础,教学理论,模型发现教学模式
注释
11毕吉利.“五元一体MBD”教学模式的构建与应用——以手持技术探究性实验教学为例[D].银川:宁夏大学, 2014.
22 王宝星.基于建构主义的大学实验课程教学设计研究[D].北京:北京工业大学, 2012.
33 周道明.基于信息加工理论的初中英语词汇教学模式研究[D].南京:南京师范大学, 2008.
44 查有梁.论教育建模.北京:高等教育出版社, 1998:101-110.