最小化安全（精选12篇）
最小化安全 篇1
根据《塔式起重机安全规程》GB5144-2006第5.4.3规定:“钢丝绳在放出最大工作长度后, 卷筒上的钢丝绳至少应保留3圈。”很多初学者在使用卷扬机构时默认最小安全圈为3圈。殊不知, 机构卷筒上的最小安全圈除了满足安全标准外, 还应满足机构自身的安全需求。本文以绳端采用压板固定方式的起升机构为例, 说明卷筒钢丝绳最小安全圈与绳端压板螺栓之间的关系。
1 机构压板螺栓与钢丝绳安全圈的计算
假设某卷扬机构最大起重量为Qmax=500k N, 吊钩重量为Qh=30k N, 静载试验系数=1.25, 经计算得最大钢丝绳拉力Fs=655k N。
钢丝绳端压板采用6个8.8级M20螺栓固定, 螺栓预紧力矩T=370k Nm, (查GB13752-92表U2) , 扭矩系数K=0.2, 螺栓直径d=20mm, 经计算得出螺栓预紧力F′=0.8×T/ (K×d) =74k N, (依据机械设计手册螺纹连接部分公式) , (注:此处考虑拧紧力矩在实际操作时达不到标准要求, 按标准力矩值80%计算。)
钢丝绳与绳端压板之间摩擦系数′=0.1, 松边制动力F2=F′×n′×′=44.4k N (n′为螺栓数量) 。
紧边制动力需大于钢丝绳所承受的最大拉力, 方可保证钢丝绳在放出最大工作长度后, 卷筒上的钢丝绳不滑出卷筒。经上述计算, F1=292k N
根据上述关系式, 修改绳端压板螺栓数量或规格均可提高紧边制动力矩, 但修改钢丝绳安全圈效果最为明显。本示例调整安全圈数, 取n=5圈, 重新计算后得紧边制动力:F1=1 027k N, 制动安全系数取1.5, 经上述计算, F1=1 027k N>Fs=655k N, 安全系数1.9>1.5, 满足安全要求。
2 结语
通过本文示例, 旨在提醒起重机设计者, 国家标准规定为最低安全标准, 设计时需考虑多方面因素, 才能保证起重机械的整体安全。
最小化安全 篇2
B. 进入系统盘:权限如下
C:WINDOWS Administrators SYSTEM用户全部权限 Users 用户默认权限不作修改.
其它目录删除Everyone用户，注意以下文件夹保留Everyone用户,C:Documents and Settings下All UsersDefault User目录及其子目录如C:Documents and SettingsAll UsersApplication Data 目录默认配置保留了Everyone用户权限,C:WINDOWSPCHealth、C:windowsInstaller也是保留了Everyone权限.
删除C:WINDOWSWebprinters目录，此目录的存在会造成IIS里加入一个.printers的扩展名，可溢出攻击.
默认IIS错误页面已基本上没多少人使用了，建议删除C:WINDOWSHelpiisHelp目录.
删除C:WINDOWSsystem32inetsrviisadmpwd，此目录为管理IIS密码之用，如一些因密码不同步造成500,这里可以删掉,下面设置将会杜绝因系统问题.
C, 打开C:Windows 搜索(可以不做)
net.exe
cmd.exe
tftp.exe
netstat.exe
regedit.exe
at.exe
attrib.exe
cacls.exe
format.com
regsvr32.exe
xcopy.exe
wscript.exe
cscript.exe
ftp.exe
telnet.exe
arp.exe
edlin.exe
ping.exe
route.exe
finger.exe
posix.exe
rsh.exe
atsvc.exe
qbasic.exe
runonce.exe
syskey.exe
修改权限，删除所有的用户只保存Administrators 和SYSTEM为所有权限
D. 关闭445端口
HKEY_LOCAL_MACHINESystemCurrentControlSetServices etBTParameters
新建 “DWORD值”值名为 “SMBDeviceEnabled” 数据为默认值“0”
禁止建立空连接
HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetControlLsa
新建 “DWORD值”值名为 “RestrictAnonymous” 数据值为“1” [默认为1]
禁止系统自动启动服务器共享
HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesLanmanServerParameters
新建 “DWORD值”值名为 “AutoShareServer” 数据值为“0”
禁止系统自动启动管理共享
HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesLanmanServerParameters
新建 “DWORD值”值名为 “AutoShareWks” 数据值为“0”
禁止dump file的产生
dump文件在系统崩溃和蓝屏的时候是一份很有用的查找问题的资料。然而，它也能够给 提供一些敏感信息比如一些应用程序的密码等。
控制面板>系统属性>高级>启动和故障恢复把 写入调试信息 改成无。
E. 本地安全策略配置
开始 >程序 >管理工具 >本地安全策略
账户策略 >密码策略 >密码最短使用期限 改成0天[即密码不过期，上面我讲到不会造成IIS密码不同步]
账户策略 >账户锁定策略 >账户锁定阈值 5 次 账户锁定时间 10分钟 [个人推荐配置]
本地策略 >审核策略 >
账户管理 成功 失败
登录事件 成功 失败
对象访问 失败
策略更改 成功 失败
特权使用 失败
系统事件 成功 失败
目录服务访问 失败
账户登录事件 成功 失败
本地策略 >安全选项 >清除虚拟内存页面文件 更改为”已启用”
>不显示上次的用户名 更改为”已启用”
>不需要按CTRL+ALT+DEL 更改为”已启用”
>不允许 SAM 账户的匿名枚举 更改为”已启用”
>不允许 SAM 账户和共享的匿名枚举 更改为”已启用”
>重命名来宾账户 更改成一个复杂的账户名
>重命名系统管理员账号 更改一个自己用的账号 [同时可建立一个无用户组的Administrat账户]
组策略编辑器
运行 gpedit.msc 计算机配置 >管理模板 >系统 显示“关闭事件跟踪程序” 更改为已禁用
删除不安全组件
WScript.Shell 、Shell.application 这两个组件一般一些ASP木马或一些恶意程序都会使用到，
方案一：
regsvr32 /u wshom.ocx 卸载WScript.Shell 组件
regsvr32 /u shell32.dll 卸载Shell.application 组件
如果按照上面讲到的设置，可不必删除这两个文件
方案二：
删除注册表 HKEY_CLASSES_ROOTCLSID{72C24DD5-D70A-438B-8A42-98424B88AFB8} 对应 WScript.Shell
删除注册表 HKEY_CLASSES_ROOTCLSID{13709620-C279-11CE-A49E-444553540000} 对应 Shell.application
F. 用户管理
建立另一个备用管理员账号，防止特殊情况发生。
安装有终端服务与SQL服务的服务器停用TsInternetUser, SQLDebugger这两个账号
用户组说明
在将来要使用到的IIS中，IIS用户一般使用Guests组，也可以再重新建立一个独立的专供IIS使用的组，但要将这个组赋予C:Windows 目录为读取权限。
以下服务改为自动
Alerter
Application Experience Lookup Service
Application Layer Gateway Service
Application Management
Background Intelligent Transfer Service
ClipBook
COM+ Event System
IIS配置
请您参考service.zzidc.com/count.asp?a=show&ID=89
IIS 6 出于安全考虑, 默认最大请求200K(也即最大提交数据限额为200KByte, 204800Byte).
解决办法:
1. 关闭 IIS Admin Service 服务
2. 打开 Windowssystem32inesrvmetabase.xml
3. 修改 ASPMaxRequestEntityAllowed 的值为自己需要的, 默认为 204800
4. 启动 IIS Admin Service
IIS支持PHP的配置
service.zzidc.com/count.asp?a=show&ID=99
注意php5和zend有问题,想用zend 请您用php4
G. FTP的配置
服务器使用Serv-U Server 建议使用此软件
安装原版至D:Serv-U_3434999fdaf [复杂无规则的目录名可有效防止 的猜解]
尔后退出Serv-U,安装汉化包。
运行SERV-U管理器 IP地址可为空、安装为系统服务 设置密码防止溢出
PASV设置
Serv-U管理器 -本地服务器-设置-高级
PASV端口范围 这里SERV-U只允许 50个端口范围 端口的设置范围 如1025-1075[1024以前的端口为系统使用]
可以了改为9000-9049.
H. Jmail 组件的安装
建议使用 w3 JMail Personal
默认安装至 D:w3JMail4_35434fnald [同样，复杂的目录名]
安装完成后只需单一设置 jmail.dll 权限，加入IIS用户组默认权限即可!
j. SQL Server 的安装与配置
目前SQL Server 2000 + SP4 在我看来已算比较安全，已没有SP3等版本会因为 sqlstp.log, sqlsp.log而泄露
安装信息的问题。当然也建议在安全后 检查:Program FilesMicrosoft SQL ServerMSSQLInstall
目录中是否存在有 sqlstp.log, sqlsp.log, setup.iss文件，如果有，则备份至其它位置。
数据库的建立这里就说了。请参考SQL SERVER 2000帮助文档!
如何使投资收益最小化 篇3
上证指数上周末收于2373.44点，本周末收于2281.45点，下跌3.88%；股市动态30指数上周末报收769.39点，本周末收于750.76点，下跌2.42%；其中股票组合下跌3.23%。
股市动态30指数自2008年1月1日设立以来，下跌24.92%，同期上证指数下跌56.64%。本周股市动态30指数、股票组合均跑赢大盘。
本周市场走势相当弱，全周单边下跌，连收五根阴线。外围股市大涨以及降息都丝毫没有阻止市场下跌的趋势。周初八部委发文力促国际板，但证监会缺席。住建部表态坚持楼市调控政策不动摇，严格执行限购。大宗商品经济数据报告显示5月制造业严重收缩，同时我国4月用电量增幅创16个月新低，产能压缩困难。这一切都表明实体经济下降趋势没有得到有效遏制，经济尚未见底。央行没有在周末而是周四就发布了三年来首次降息的消息，存款可以1.1倍利率，贷款可下浮20%，也说明本次降息不同以往，这样可以压缩银行的利差，让暴利的银行让利给实体经济。从降息效果看，仍然不够，市场预期的更多，不满足市场胃口，市场下降趋势可能难以扭转。全周中小板指数下跌3.75%，创业板指数下跌2.77%，中小盘股指数表现好于大盘股指数。
中国西电公告，公司控股股东西电集团于6月5日通过上海证券交易所系统增持公司股份2000万股，持股比例由58.13%上升至58.59%。同时，西电集团拟在未来12个月内继续通过上交所系统增持不超过公司总股本2%的股份。按照目前总股本计算，包括本次已增持部分合计不超过8714万股。
农产品继续停牌，同时深深宝也继续停牌，停牌原因都是农产品及有关各方正商议有关深深宝重大事项，市场预期农产品将再次转让深深宝股权。
二、股市动态30指数
招商银行10派4.2元，税后派3.78元，增加现金567,000元。
云南城投10派0.5元，增加现金112,500元。经上述调整现金变为172,880,620元。
三、最新评论
如何使投资收益最小化这一话题是巴菲特在2005年致股东的信中探讨过的问题。这一问题适用于美国市场也完全适用于中国市场，巴菲特在信中形象的做出的比喻让我们清楚地看到投资者的收益被中介机构拿走的过程。现在来分析这一现象仍有很强的借鉴意义。
巴菲特在信中指出20世纪道琼斯指数从65.73点上涨到11497.12点，总体上只相当于每年5.3%的复利收益率。但投资人获得的收益却远小于5.3%的年复利增长率，原因就是“磨擦”成本的存在，股东获得的收益肯定少于公司的收益。而且这些成本如今正在越来越高，将会导致股东们未来的收益水平要远低于他们的历史收益水平。
巴菲特非常形象的做了一个设想来分析摩擦成本之大。假设美国所有的上市公司被一个美国家庭所拥有，而且将永远如此。我们称其为Gotrocks。对所得分红纳税之后，这个家庭的一代接一代依靠他们拥有的公司所获得的利润将变得更加富有。目前美国所有上市公司一年的收益约为7000亿美元，这个家庭自然还得花费掉一些钱用于生活，但这个家庭所积蓄的那部分财富将会稳定地以复利不断地累积财富。在这个Gotrocks大家庭里，所有的人的财富都以同样的速度持续增长，一切都十分协调。
但让我们设想一下，几个伶牙俐齿的帮助者接近这个家庭，劝说每个家庭成员通过买入某一只股票和卖出另外一只股票来取得比其他家庭成员更好的投资业绩。这些帮助者十分热心地答应来处理这些交易，当然他们要收取一定的佣金。Gotrocks这个大家庭仍然包括美国所有的上市公司，这些交易只不过是重新安排哪些人持有哪些公司而已，因此，这个家庭每年的总体财富收益在减少。这些家庭成员交易的次数越多，他们从企业收益这个大饼中所分到份额就越少，那些作为经纪人的帮助者分到的份额却变得越多。这些作为经纪人的帮助者始终牢记的事实是：交易的活跃性是他们的朋友，因此他们总是想方设法提高客户交易的活跃性。
不久之后，大多数家庭成员意识到，在这种新的“打败我兄弟”的游戏中，这些经纪人做得并不好，于是又来了另一批帮助者。第二批帮助者对每个家庭成员解释说，只靠成员们自己的努力是很难胜过其他家庭成员的，他们给出的解决办法是:“聘用一个经理人，就是我们，我们会做得非常专业。”第二批帮助者兼经理人继续使用第一批帮助者兼经纪人进行交易，这些经理人甚至提高了交易的活跃性以致那些经纪人业务更加兴隆。总之，企业收益这张大饼的更大一块儿落入了这两批帮助者的私囊。
这个大家庭的失望与日俱增。每个家庭成员都聘用了专业人士，但这个家庭整体的财务状况却每况愈下，怎么办？答案是显而易见的——要寻求更多的帮助。
第三批帮助者的身份是财务规划专家和机构咨询专家，他们正在仔细斟酌向Gotrocks这个大家庭提供关于选择经理人的建议，已经晕头晕脑的这个家庭对他们的协助自然非常欢迎。事到如今，这些家庭成员才明白，他们自己既不能选择合适的股票，也不能选择合适的选股人。有人就会产生疑问，为什么他们还想成功地选择合适的顾问呢？遗憾的是，Gotrocks这个大家庭并没有产生类似的疑问，第三批帮助者兼顾问当然肯定不会向他们说明这个问题。
Gotrocks这个大家庭现在要为这三批帮助者支付昂贵的费用，但他们却发现情况更加不妙，他们陷入了绝望之中。但就是最后的希望即将破灭之时，第四批帮助者——我们称其为超级帮助者出现了。他们态度十分友好地向这个大家庭解释，他们至今无法得到理想结果的原因在于现有的三批帮助者（经纪人、经理人、顾问）的积极性没有充分调动起来，他们只不过是走过场而已。第四批人说：“你们能指望这些行尸走肉做什么呢？”
新来的第四批帮助者提出了一个惊人的简单解决之道——支付更多的报酬。超级帮助者充满自信地断言：舍不得孩子套不着狼，为了真正做到超越其他家庭成员的投资业务，每个家庭成员必须付出更多的代价：在固定的佣金之外，因事而定支付巨额的临时性报酬。
这个家庭中比较敏锐的成员发现，第四批超级帮助者其实就是第二批帮助者兼经理人，只不过是穿上新的工作服、上面绣着吸引人的对冲基金或私人股权投资公司而已。可是第四批帮助者向这个大家庭信誓旦旦地说，工作服的变化非常重要，会赐予穿着者一种魔力，就像本来性格温和的ClarkKent换上超人衣服之后就威力无比一样。这个家庭听信了他们的解释，决定全部付清他们的报酬。
这正是我们投资人今天的处境：如果投资人只是老老实实地躺在摇椅上休息的话，所有上市公司收益中一个创纪录的比例本来会全部装进他们的口袋里，而如今却落入了队伍日益庞大的帮助者们的口袋。最近广为流行的盈利分配机制使这个家庭付出的代价更加昂贵，根据这种分配机制，由于帮助者的聪明或运气所取得的盈利，大部分归帮助者所有，而由于帮助者的无能或运气不好所发生的损失则全部由家庭成员承担，同时还得支付大笔的固定佣金。
大量的盈利分配安排与此类似，都是帮助者拿大头，而由Gotrocks这个家庭承担损失，而且还要为如此安排而享有的特权支付昂贵的费用，因此，我们也许将Gotrocks这个家庭的名字改为Hadrocks更为恰当。如今事实上这个家庭的所有这样那样的摩擦成本大约要占到所有美国上市公司盈利的20%，也就是说，支付给帮助者的负担，使美国股票投资者总体上只能得到所有上市公司收益的80%，而如果他们静静地坐在家里休息而不听任何人的建议的话，就能稳稳得到100%。
最小化安全 篇4
关键词：边坡,安全系数,刚度参数
0引言
边坡稳定分析是岩土力学中的一个经典领域,其分析方法有多种,大体上包括极限平衡法、极限分析法和有限元法等确定性方法,以及概率基础上发展起来的各种模糊随机分析等非确定性方法。其中极限平衡法需要预先知道边坡的滑动面位置和形状,也不能找出危险滑动面。随着计算机技术的快速发展,岩土材料的弹塑性有限元计算技术也得到了全面进步,弹塑性有限元法已经被普遍应用于边坡的稳定性分析。其中强度折减弹塑性有限元法更是在边坡稳定性分析中得到了广泛应用。
1安全系数和强度折减系数的概念
1.1安全系数的概念
在岩土工程设计中,都要满足规范中规定的安全系数要求。但是边(滑)坡工程与结构工程中的安全系数定义有所区别,因为在边坡稳定分析中,增大安全系数并不一定能保证边坡在受到较大荷载作用时是稳定和安全的。因为在荷载增大的同时,下滑力也增大,而边坡的土体抗滑力也会增大,因此,边坡工程设计中关于安全系数的定义较多。目前关于边坡的安全系数主要有三种定义[1]:一是基于强度储备的安全系数,即通过降低土体强度来体现安全系数;二是超载储备安全系数,即通过增大荷载来体现安全系数;三是下滑力超载储备安全系数,即通过增大下滑力同时不增大抗滑力来计算滑坡推理设计值。通过郑颖人等人的研究结论表明[2]:(1)采用目前国际上通用的强度储备安全系数是比较合理的,与边坡受损破坏的实际情况基本一致。因此,一般情况下把强度储备安全系数作为边坡的安全系数是可行的。(2)在一些特殊情况下,比如大坝水位升高引起的坝基失稳情况,则可采用超载储备安全系数作为边坡的安全系数更能符合实际的设计情况。但在设计过程中不宜同时考虑超载与强度折减两种因素,应分别计算单因素下的安全系数。(3)下滑力超载安全系数与工程实际不尽相符,随着荷载的增大,抗滑力也会逐渐增大,只增大下滑力而抗滑力不变的这种情况一般不会发生,故下滑力超载安全系数不宜选用。综上所述,本文所采用的安全系数是基于强度储备的安全系数,也即下面所讲的强度折减系数。
1.2强度折减系数的概念
强度折减系数的定义:保持外荷载不变,当边坡破坏时边坡内土体所发挥的最大抗剪强度与外荷载所产生的剪应力之比即为强度折减系数。其基本原理是将土体强度指标c'、φ'值同时除以一个假定的折减系数F,得到一组新的强度指标c'f、φ'f值,以此作为新的土体强度参数代入弹塑性有限元重新计算,在给定的破坏标准判定条件下,当边坡土体的变形状态满足此标准时,对应的折减系数即为边坡的最小安全系数Fs。在计算过程中,假设弹性模量E和泊松比μ为定值,通过计算式(1)、(2)可求得新的强度参数c'f、φ'f。
2对材料刚度参数E、μ折减的原理和常用方法
土体边坡稳定分析中,材料参数的折减,一般是指材料强度参数的折减,即将粘聚力c'和摩擦角φ'按照式(1)、(2)分别进行折减,而对刚度参数E、μ不作折减,这种处理方法会导致一些问题产生,比如在很多情况下塑性区首先出现在边坡深部与一般塑性区出现在坡脚的情况不符。当c'和准降低到某种程度时,深部塑性区贯通整个计算模型,计算结果无法收敛,但此时潜在滑移面上的塑性区却很有可能尚未贯通,这种情况下计算出来的安全系数就会偏小等等。郑宏、张培文、陈祖煜[3]以及其他一些研究人员都曾对此进行过深入研究,目前尚有两种常用的处理方法。
一般情况下,一种岩土体的强度参数c'和准数值越高,那它们的弹性模量E值就会越高,而泊松比μ就越低。以硬质岩石为例,它的弹模E通常以GPa为单位,而泊松比μ通常在0.25以下;相对的,软岩和土的弹模E取值通常以MPa为单位,它们的泊松比μ通常在0.3以上。
2.1处理方法一
式中φ和μ为岩土体真实的参数;β为大于等于1的常数。
(2)假定一强度折减系数F,通过式(1),(2)可求得相应的c'f和φ'f。
(3)通过式(5),(6)可求得折减后的E'、μ'
式中E、μ为岩土体的真实参数,假定E、μ=常数,满足“E越高μ越低”的常用规律。
(4)将E'、μ'和c'f、φ'f作为折减后的土体参数代入模型进行边坡稳定。
2.2处理方法二
(1)假定sinφ=β(1-2μ),根据材料的实际强度参数,求得β和E1:
式中φ、μ为岩土体真实的参数;Ei为材料的初始弹性模量,(σ1-σ3)ult为ε1→∞时(σ1-σ3)的渐近线。
(2)假定强度折减系数F1,根据公式(7)求得折减后的强度参数c'f、φ'f和弹性模量E2:
(3)根据
(4)据步(2),(3)求得的土体参数进行弹塑性有限元分析,在给定的破坏标准判定条件下,若已达到临界状态,取安全系数为F=F1结束分析,否则,假定一新的强度折减系数F2按照步骤(2)~(4)重新进行分析。
以上两种方法都是在一定假定条件下推导出来的,有其特定的适用范围。下面将利用经典算例量化有限元强度折减法中E、μ对安全系数的影响,使强度折减系数有限元法更完善,更合理,从而使其在实际工程的边坡稳定分析中得到更广泛的应用。
3刚度参数E、μ对最小安全系数的量化影响
为便于讨论,这里选用赵尚毅等[5,6,7]所采用的算例边坡作为计算对象,选用与文献[5,6,7]相同的计算参数,坡角β=45°,坡高H=20m,土的重度γ=20k N/m3;土的粘聚力c'=42k Pa,内摩擦角φ'=17°。这里假定弹性模量E=100MPa,泊松比μ=0.3。如图1所示。
由文献[7]可知,二维分析得其最小安全系数为Fs=1.20,三维分析时得其最小安全系数为Fs=1.21。可见,二维分析的结果略为保守,但所得土体中的滑裂面位置却和三维分析中的非常一致,且该面与Spencer中的圆弧也很吻合。可见,将边坡稳定问题简化为平面应变问题来分析是可行的,采用塑性区是否贯通作为边坡的失稳判据也是合理的。
将弹性模量分别取1MPa、10MPa,50MPa,100MPa,1000MPa,其他参数同前,分析不同弹性模量对应的安全系数值如表1所示。
表1显示,弹性模量对安全系数的影响不大。不同数量级的弹性模量,通过计算得到的安全系数只差0~1.7%;但是当弹性模量取值较小时,弹性模量对安全系数的影响效应增大,有必要进行弹性模量的折减。因此,Grifiths曾建议:在分析边坡稳定性时,如果没有实际材料参数,弹性模量可以取其特征值E=100MPa代入模型进行强度折减有限元分析。通过此算例分析,本文认为如果边坡稳定性分析中土体弹性模量取值不是很小或明显大于E=1MPa的情况时,可以不考虑土体弹性模量的折减。
图2和图3是边坡濒临破坏时的等效塑性应变分布图。在假定泊松比不变的情况下,边坡的最小安全系数为1.20;若按上述计算式调整泊松比,那么得到边坡的安全系数为1.19。经对比发现,假定边坡的泊松比不变,会使计算的安全系数偏大;另外,是否调整泊松比对边坡体内的塑性应变分布也有影响。在调整之前(图2),在坡体内部过早地出现塑性区域,而当强度参数降低到某种程度时,深部塑性区贯通整个计算模型,计算结果无法收敛,但此时潜在滑移面上的塑性区却尚未贯通,这与实际情况不符。在调整之后(图3),塑性区首先贯通潜在滑移带,且滑移带略宽一些,原因在于随着折减系数的增大,材料抗剪强度不断减小,而泊松比越来越大,这与实际情况更加吻合。由此可见,对泊松比μ的折减是不可忽略的。
4小结
本文总结了应用强度折减有限元法研究边坡稳定性时,对于刚度参数E、μ的常用折减方法。分析表明,如果弹性模量E取值不是很小或明显大于E=1MPa时,可以不考虑土体弹性模量的折减进行强度折减有限元法分析边坡稳定;而泊松比μ的折减对安全系数的分析结果影响较大,在计算中应对其进行折减。这个结论将有助于改进目前土坡稳定分析中应用广泛的强度折减弹塑性有限元法,具有较高的实际应用价值。
参考文献
[1]刘强,胡斌,蒋海飞,王新刚.改进的边坡楔形体破坏定性分析方法[J].人民长江,2013(22).
[2]张国新,李海枫,黄涛.三维不连续变形分析理论及其在岩质边坡工程中的应用[J].岩石力学与工程学报,2010.
[3]张培文,陈祖煜.剪胀角对求解边坡稳定的安全系数的影响[J].岩土力学,2004(11).
[4]郑宏,李春光,李焯芬,葛修润.求解安全系数的有限元法[J].岩土工程学报,2002(05).
[5]谭捍华,赵炼恒,李亮,罗强.抗滑桩预加固边坡的能量分析方法[J].岩土力学,2011.
[6]邬爱清,汪斌.基于岩体质量指标BQ的岩质边坡工程岩体分级方法[J].岩石力学与工程学报,2014(04).
VB实现窗口最小化小任务栏 篇5
1:按下最小化按钮,窗体不可见
2:最小化后,最小化窗体的图标必须出现在任务栏的通知区域中
3:当双击通知区域中的图标时,窗体又显示出来,同时通知区域中的图标消失.要满足上面的条件:
1:首先屏蔽窗体中系统自带的最小化图标,即Form.MinButton=False
2:声明1个API函数:
Public Declare Function Shell_NotifyIcon Lib “shell32.dll” Alias “ Shell_NotifyIconA”(ByVal dwMessage As Long, lpData As NOTIFYICONDATA)As Long
注意:上面这个API函数在XP中没有别名,将别名去掉后为:
Public Declare Function Shell_NotifyIcon Lib “shell32.dll”(ByVal dwMessage As Long, lpData As NOTIFYICONDATA)As Long
3:声明7个常数:
Public Const NIM_ADD = &H0
Public Const NIM_DELETE = &H2
Public Const NIF_ICON = &H2
Public Const NIF_MESSAGE = &H1
Public Const NIF_TIP = &H4
Public Const WM_MOUSEMOVE = &H200
Public Const WM_LBUTTONDBLCLK = &H203
4:定义1个NOTIFYICONDATA类型
Public Type NOTIFYICONDATA
cbSize as Long
hWnd as Long
uId as Long
uFlags as Long
uCallBackMessage as Long
hIcon as Long
szTip as String
End Type
5:声明一个nid的类型
Public nid as NOTIFYICONDATA
思路清晰后,开始编写代码
1:在窗体中画1个Command,它的Caption属性为:“最小化”
2:将窗体Form的MinButton的属性设为:“False”
3:在窗体中添加1个模块,模块中的代码为:
Public Declare Function Shell_NotifyIcon Lib “shell32.dll”(ByVal dwMessage As Long, lpData As NOTIFYICONDATA)As Long
Public Const NIM_ADD = &H0
Public Const NIM_DELETE = &H2
Public Const NIF_ICON = &H2
Public Const NIF_MESSAGE = &H1
Public Const NIF_TIP = &H4
Public Const WM_MOUSEMOVE = &H200
Public Const WM_LBUTTONDBLCLK = &H203
Public Type NOTIFYICONDATA
cbSize as Long
hWnd as Long
uId as Long
uFlags as Long
uCallBackMessage as Long
hIcon as Long
szTip as String
End Type
Public nid as NOTIFYICONDATA
4:编写Command的单击事件:
Private Sub Command1_Click()
nid.cbSize = Len(nid)
nid.uId = vbNull
nid.hWnd = Me.hWnd
nid.uFlags = NIF_TIP Or NIF_MESSAGE Or NIF_ICON
nid.uCallBackMessage = WM_MOUSEMOVE
nid.hIcon = Me.Icon
nid.szTip = “窗体最小化”
Shell_NotifyIcon NIM_ADD, nid
Me.Hide
End Sub
5:编写窗体的MouseMove事件:
Private Sub Form_MouseMove(Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single)Dim msg As Long
msg = X / 15
If msg = WM_LBUTTONDBLCLK Then
Me.Show
Shell_NotifyIcon NIM_DELETE, nid
End If
End Sub
泊松化图像复原的交替最小化算法 篇6
关键词 图像复原；泊松噪声；全变差；交替最小化算法
中图分类号 TP391 文献标识码 A
Alternating Minimization Algorithm
for Poissonian Image Restoration
LIU Xinwu
（School of Mathematics and Computational Science， Hunan University of Science
and Technology， Xiangtan， Hunan 411201，China）
Abstract To quickly remove Poisson noise， based on the traditional alternating direction method， this paper combined the relaxation method and proposed an improved alternating minimization algorithm. Compared with the classical numerical algorithm， numerical simulations demonstrate that the proposed strategy not only removes Poisson noise efficiently， but improves the speed of calculation substantially and reduces the computer CPU time noticeably.
Key words image restoration； Poisson noise； total variation； alternating minimization algorithm
1 引 言
图像在形成、传输和存储过程中， 不可避免地会受到噪声的影响. 譬如， 在天文成像[1]和电子显微镜成像[2，3]中， 获得的图像就往往会受到泊松噪声污染，并出现明显的降质现象，因此图像复原就显得尤为重要. 目前，图像复原技术已在天文学、医学、刑侦、军事以及金融学等领域得到了广泛的应用. 例如，在商业和金融行业中，一个新兴的融合信息科学、金融学和管理学的先进金融信息技术（如模式识别、人工智能等）已有效地应用于金融票据识别、金融票据影像处理及打印中，并成功地解决了一系列经济领域中的热点和难点问题.
4 结 论
本文研究了一个基于TV正则化模型的泊松化图像复原问题. 为了提高数值计算的速率， 本文结合传统的交替方向法和松弛算法， 提出了一个改进的交替最小化算法. 数值试验表明， 新算法在泊松去噪中具有显著的优越性和高效性.同时，该算法也必将在金融行业中的金融票据识别和票据影像处理中得到进一步的发展和应用.
参考文献
[1] E BRATSOLIS， M SIGELLA. A spatial regularization method preserving local photometry for RichardsonLucy restoration [J]. Astronomy Astrophysics， 2001， 375（3）： 1120-1128.
[2] N DAY， L BLANCFERAUD， C ZIMMER， et al. RichardsonLucy algorithm with total variation regularization for 3D confocal microscope deconvolution [J]. Microscopy Research and Technique， 2006， 69（4）： 260-266.
[3] A KRYVANOS， J HESSER， G STEIDL. Nonlinear image restoration methods for marker extraction in 3D fluorescent microscopy[C]//Proceedings of SPIE， San Jose， CA， USA. Computational Imaging III， 2005， 5674： 432-443.
[4] T LE， R CHARTRAND， T ASAKI. A variational approach to constructing images corrupted by Poisson noise [J]. Journal of Mathematical Imaging and Vision， 2007， 27（3）： 257-263.
[5] A SAWATZKY， C BRUNE， F WUBBELING， T KOSTERS， K SCHAFERS， M BURGER. Accurate EMTV algorithm in PET with low SNR[C]//IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record， Dresden， Germany， 2008， 5133-5137.
[6] C BRUNE， A SAWATZKY， M BURGER. Primal and dual Bregman methods with application to optical nanoscopy [J]. International Journal of Computer Vision， 2011， 92（2）： 211-229.
[7] M FIGUEIREDO， J BIOUCASDIAS. Restoration of Poissonian images using alternating direction optimization [J]. IEEE Transactions on Image Processing， 2010， 19（12）： 3133-3145.
[8] S SETZER， G STEIDL， T TEUBER. Deblurring Poissonian images by split Bregman techniques [J]. Journal of Visual Communication and Image Representation， 2010， 21（3）： 193-199.
[9] X LIU， L HUANG. Total bounded variationbased Poissonian images recovery by split Bregman iteration [J]. Mathematical Methods in the Applied Sciences， 2012， 35（5）： 520-529.
[10]T F CHAN， P MULET. On the convergence of the lagged diffusivity fixed point method in total variation image restoration [J]. SIAM Journal on Numerical Analysis， 1999， 36（2）： 354-367.
[11]C VOGEL， M OMAN. Iteration methods for total variation denoising [J]. SIAM Journal on Scientific Computing， 1996， 17（1）： 227-238.
[12]A CHAMBOLLE. An algorithm for total variation minimization and application [J]. Journal of Mathematical Imaging and Vision， 2004， 20（1-2）： 89-97.
[13]M K NG， L QI， Y YANG， Y HUANG. On semismooth Newton’s methods for total variation minimization [J]. Journal of Mathematical Imaging and Vision， 2007， 27（3）： 265-276.
[14]T GOLDSTEIN， S OSHER. The split Bregman algorithm for L1 regularized problems [J]. SIAM Journal on Imaging Sciences， 2009， 2（2）： 323-343.
[15]J F CAI， S OSHER， Z SHEN. Split Bregman methods and frame based image restoration [J]. Multiscale Modeling & Simulation， 2009， 8（2）： 337-369.
[16]X LIU， L HUANG. Split Bregman iteration algorithm for total bounded variation regularization based image deblurring [J]. Journal of Mathematical Analysis and Applications， 2010， 372（2）： 486-495.
[17]W YIN， S OSHER， D GOLDFARB， J DARBON. Bregman iterative algorithms for L1minimization with applications to compressed sensing [J]. SIAM Journal on Imaging Sciences， 2008， 1（1）： 143-168.
最小化安全 篇7
所谓边坡的稳定性分析,就是用土力学的理论来研究发生滑坡时滑动面可能的位置和形式、滑动面上的剪应力和抗剪强度的大小,抵抗下滑的力素分析以及如何采用措施等问题,以估计边坡是否安全,设计的坡度是否符合技术和经济的要求。路堤实际上是复杂土体结构,不同的路堤深度,路堤的密度γ,粘聚力c,内摩擦角φ等指标均不相同。如何在复杂土体中迅速而又准确地搜索出最危险滑动面(临界滑动面)及计算出相应的最小安全系数,一直是众多学者和工程技术人员探讨的问题。近代数学最优化理论和相应的算法为求解安全系数的极小值提供了十分有效的手段。本文运用最优化方法,结合边坡稳定性分析的常用土力学方法确定边坡稳定性最小安全系数及其相应的最危险滑动面。
1 边坡稳定性分析的常用土力学方法
经过国内外研究人员多年研究,形成了多种体系的边坡稳定性分析理论与方法,这些方法按其理论基础和分析原理可分为极限平衡法、极限分析法、随机理论分析法、数值分析法等几类。这几类方法中,极限平衡法有计算模型简单、计算方法简便、计算结果能满足工作需要等优点,因而被认为是边坡工程分析与设计中最主要的且最有效的实用分析方法,并为各国规范所采用。应用极限平衡法进行边坡稳定性分析时,常常将滑动面的形状简化为圆弧,非圆弧光滑曲线等形状。按圆弧滑动面假定进行极限平衡分析的方法有瑞典条分法、毕肖普法等。按任意形状滑动面假定进行极限平衡分析的方法有通用条分法,简布法等方法。关于这些方法的详述可参考文献[1][2]。
2 确定最小安全系数的最优化方法
2.1 概述
稳定性分析应包含下面两个步骤:
第一步:对滑坡体内某一滑裂面按最大值原理的思想,确定抗滑稳定安全系数;第二步:在所有可能的滑裂面中,重复上述步骤,找出最小安全系数及其相应的临界滑裂面。
上述步骤的第一步可用极限平衡法进行,本文着重讨论第二步,即寻找最小安全系数的方法。圆弧和任意形状滑裂面均可用一系列参数来描述,其安全系数则可表达为这些参数的函数。设坐标原点位于坡角,则稳定性安全系数Fs表示为滑弧圆心坐标(x0,y0),滑弧半径R,土体密度γ,粘聚力c,内摩擦角φ等的函数,函数形式如下:
Fs=f(x0,y0,R,γ,c,φ) (1)
求解该函数的常用方法是枚举法,其基本思想是不断改变自变量的数值,逐一比较相应的安全系数,最终找到最小的安全系数。由于边坡的复杂性,常常使求解相当繁琐且效率低。用最优化方法通过数值计算找到安全系数的极值是一个快速而又现实可行的途径。
2.2 最优化方法简述[4]
最优化问题常表述为如下一般形式:
minf(X) (2)
s.t.X∈S (3)
其中,f(X)为目标函数;X为自变量,为n维向量(x1,x2,…,xn);S为可行域,即X的取值范围,为n维欧几里德空间的子空间;s.t.之意为subject to,为X被约束于某一空间。式(2),式(3)表示自变量X取值在S范围内时,函数f(X)的最小值。
最优化方法是近代数学中十分活跃的一个领域,它能迅速找出目标函数的极值,目前已有许多十分成熟的计算方法,可以分为两大类。一类称为模式搜索法(Pattern search method),即根据一定的模式,比较不同自变量的目标函数,经过筛选,找到最小值,如单纯形法等;另一类称为牛顿法,通过解析手段寻找使目标函数对自变量的偏导数为零的极值点,如梯度法等。
研究表明,对安全系数的函数求导比较困难,故运用最优化方法求安全系数最小值时模式搜索较可行。下文即运用模式搜索法。
2.3 用最优化方法确定最小安全系数
用最优化方法中的单纯形法求Fs最小值的过程如下:
1)在n维变量空间中确定n+1个顶点,这些点构成初始单纯形。
X(i)=(x1i,x2i,…,xni),i=1,2,…,n+1 (4)
式(4)代表n+1个顶点的坐标。
2)计算各顶点的函数值:
f(i)=f(X(i)),i=1,2,…,n+1 (5)
3)找出上述顶点中函数值最大的点,称为最坏点,记为X(R),对应的函数值记为f(R);同时找出函数值最小的点,记为X(L),对应的函数值记为f(L);还应找出除去X(R)以后函数值最大的点,记为X(G),对应的函数值记为f(G)。
4)求出最坏点X(R)的对称点:
XT=2XF-X(R) (6)
其中,XT为单纯形的形心。
5)按以下原则形成新的顶点,并以之代替原顶点,构成一个新的单纯形。
若f(XT)<f(L),则需由下式将XT扩大为XE:
XE=(1-μ)XT-μXF (7)
其中,μ为扩张系数,一般取μ=1.2～2.0;此时若f(XE)<f(L),则用XE替换XR,否则用XT替换XR;
若f(XT)≤f(G),则用XT替换XR;
若f(XT)>f(G)且f(XT)≤f(R),则用XT替换XR,然后由下式将XT缩小为XE:
XE=λXR+(1+λ)XF (8)
其中,λ为收缩系数,一般取λ=0.0～1.0;此时,若f(XE)>f(R),则新的单纯形的n+1个顶点为:
X(i)=(X(i)+XL)/2,i=1,2,…,n+1 (9)
并计算新的单纯形各顶点对应的函数值,否则,用XE替换XR。
以上过程中,每当有顶点替换时,均需计算新顶点的函数值。
6)重复步骤2)～步骤5),直到单纯形中各顶点距离小于预先给定的精度要求为止。
只要令上述n维变量空间中顶点坐标分别代表滑弧圆心坐标(x0,y0),滑弧半径R,土体密度γ,粘聚力c,内摩擦角φ等参数,各顶点的函数值代表稳定性安全系数Fs,即可运用单纯形法求Fs最小值。
单纯形法也适合于任意形状滑动面稳定性安全系数最小值的求解,只是须将滑弧圆心坐标(x0,y0)以代表任意形状滑动面的参数代替即可。
2.4 计算实例
某公路填高30 m,填料参数为c=43.74 kPa,φ=23.96°,地基参数为c=500 kPa,φ=36.76°,运用毕肖普法结合最优化方法计算稳定性最小安全系数及搜索相应的最危险滑动面。当运用枚举法计算时,以坡角为坐标原点,滑弧圆心坐标(x0,y0)及半径R的变化最大步长为0.1 m,变化幅度为100 m,各参数分别变化10 000次后求得稳定性安全系数最小值为1.405,在Pentium 1.4 G计算机上的计算时间为10 min;而运用单纯形法,仅计算200次循环,在Pentium 1.4 G计算机上计算5 s即求得稳定性安全系数最小值为1.412。可见,用最优化方法计算迅速而又可靠。
3 结语
用最优化方法求解边坡稳定性安全系数最小值是迅速而有效的,但仍需进一步研究,因为影响边坡稳定性的因素是多样而复杂的,对代表这些影响因素的参数的取值,往往也需要进行最优化分析,这就使得用最优化方法求解边坡稳定性安全系数最小值更显复杂,这也正是今后工作的方向。
参考文献
[1]洪毓康.土质学与土力学[M].第2版.北京:人民交通出版社,1995.
[2]钱家欢,殷宗泽.土工原理与计算[M].第2版.北京:中国水利水电出版社,1996.
[3]潘家铮.建筑物的抗滑稳定和滑坡分析[M].北京:水利出版社,1980.
[4]黄继焕.例述边坡稳定性评价规范方法[J].山西建筑,2008,34(15):88-89.
最小化安全 篇8
随着我国改革开放不断深入,国内经济不断迅猛发展,人口城市化进程速度迅速加快,高层建筑越来越多的出现在各大、中型城市。对常见的在规范适用范围内的建筑,根据我国《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》 的规定,对满足规范适用条件的建筑结构采用“三水准,两阶段”的抗震设计方法,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准设防目标;第一阶段为多遇地震下的承载力验算和弹性变形验算,第二阶段为通过罕遇地震下结构薄弱层弹塑性变形验算及构造措施以满足“大震不倒”的两阶段设计。
在我国2010年颁布的《混凝土设计规范》中,明确规定了受到弯矩和扭矩的最小配筋率的大小,在实际的建筑结构工程中,钢筋受到单纯扭矩的作用是不常见的,大多数服役环境下都会伴随着剪切应力的作用,所以可以适当的降低钢筋的最小配筋率。目前国内外关于钢筋最小配筋率对建筑剪力墙的抗震性能的影响的研究还不多见。
华东理工大学张耀扬等人指出高强剪力墙的变形能力与钢筋的轴压比呈现出负相关的关系,所以增加水平方向上钢筋的数量并能提高剪力墙的承载效果,但是可以提高其抗形变的能力。常见能够改善剪力墙抗震性能的主要措施包含了在剪力墙的混凝土内部架构中加入钢筋结构;采用钢管混凝土的约束构件用来支撑剪力墙,从而提高剪力墙的抗震性能。本文从配筋率的角度来约束和改善剪力墙的抗震稳定性能,提高剪力墙的支撑柱的纵向配筋率一般保持在5%-8%之间。通过使用比较密集的纵向钢筋和箍筋实现了对混凝土内部抗力的增强,提高了其形变的极限抗力。
2配筋率对弯剪变形的影响
由于剪力墙中的混凝土在出现裂纹以后还要继续进行服役,使得在核心混凝土内部同时出现了受拉和受压的区域,在这两个区域内都表现出了弹塑性变形的特征。剪力墙的配筋率主要有三个特征值,分别为最小配筋率、最大临界配筋率以及最大弹性配筋率;本文所探讨的剪力墙的最小配筋率的定义为当剪力墙的混凝土已经发生屈服,而且在受拉和受压的区域的混凝土材料同时达到极限应变所对应的配筋率称为最小配筋率。
2.1对弯矩和曲率的影响
本文中剪切强混凝土的在拉伸试验的过程中涉及的到参数有起裂抗拉强度、 起裂拉应变、极限抗拉强度以及极限拉应变,相对应的实验数值为8.0MPa、0.034%、 18MPa以及5.3%。
图1左图显示了九种配筋率对应的混凝土剪力墙的承载力与延展性数值,从左图中可以看出随着混凝土配筋率的逐渐升高,剪力墙的弯矩承载能力也在逐渐的增强,延展性却呈现出下降的趋势。配筋率的增阿基,混凝土剪力墙的弯矩首先呈现出线性增加的模式,但是当配筋率超过最佳配筋率时,将会使得剪力墙所承受弯矩增加的趋势开始变的缓慢,这与东南大学王成立教授的研究结是相符合。
从图1右图可以看出,随着配筋率的上升,混凝土剪力墙截面的受压区屈服率呈现下降的趋势,极限曲率不断增大。当配筋率达到最大极限配筋率时,屈服强度的曲率与极限强度的曲率将会重合。由图中显示了剪力墙混凝土的承载力随着配筋率的变化曲线与延展性的变化曲线相交在一点,改点可以看作是剪力墙抗弯性能的最佳点,此时所对应的混凝土配筋率称为最优配筋率。
2.2对混凝土耗能的影响
混凝土剪力墙试样在加载的过程中所消耗能量的大小可以通过滞回曲线所包围的面积来衡量在加载拉伸过程中所消耗能量的大小。在具体的拉伸试验中,由于每个试样的加载速率以及最大载荷都是不相同的,也就是其加载的具体历程也是不同的,试验中所测得的各个试件能耗的大小如表1所示。
从表1的实验数据可以明显的看出,随着混凝土剪力墙的配筋率的逐渐增加, 在加载拉伸的过程中,能耗在呈现出不断上升的趋势,其中3号与4号试样的总耗能比2号试样提高了92.18%和126.3%,5号试样比3号试样的总能耗提高了37% 以上。有的研究表明在混凝土剪力墙的纵向方向上布置一定数量的钢筋并配有一定数量的箍筋形成混凝土受压区域的定向约束力,从而不至于发生低应力脆断的突然断裂,使得剪力墙的断裂能够表现出一定的预知性。主要原因就是在混凝土受到较大载荷的过程中如果要发生断裂的话,所首先应该断裂受到压溃的就是钢筋结构,混凝土最后才会断裂。
通常在偏心距比较大的受压剪力墙中设置一定的纵向拉筋的主要目的是为两个方面的因素:
1)在混凝土剪力墙的手拉部分开裂以后,混凝土内部的钢筋就会迅速的进入弹塑性变形区域,进一步吸收较大的冲击能量,缓解外界载荷带来的冲击;
2)如果混凝土受拉区域的钢筋数量足够多,一旦混凝土剪力墙受拉开始出现裂纹,不会因为钢筋的数量过少而导致剪力墙的强度下降。
3.结论
随着我国城市高层建筑的不断兴建,混凝土剪力墙由于具有着较好的抗震性能以及较高的刚度。研究了配筋率对混凝土剪力墙试样的弯矩和曲率以及混凝土剪力墙试样耗能的影响,结果表明:随着配筋率的不断增加,剪力墙的弯矩承载能力也在逐渐的增强,延展性却呈现出下降的趋势,对于墙体耗能而言,也会在一定呈现出不断上升的趋势。
参考文献
[1]孔慧.配筋率对混凝土剪力墙结构性能影响的试验研究[D].中国建筑科学研究院,2010.
[2]董立坤.2010版规范修订对钢筋混凝土结构配筋影响研究[D].中国建筑科学研究院,2012.
成本模型与成本最小化途径 篇9
关键词：成本模型,社会福利,成本最小化,路径
成本模型刻画了生产者行为特征。面对激烈产品竞争,理性生产者不得不追求利润最大化。否则长期而言,难以生存和发展。在给定技术和产品价格的约束前提下,利润最大化的实现途径是成本最小化。如何实现成本最小化? 基于不同经济理论的成本模型,其成本结构迥异,也昭示了成本最小化的不同实现途径。
1 马克思经济学成本模型与成本最小化途径
1867年《资本论》第一卷出版,标志着马克思经济学诞生。在马克思经济学中,成本模型为C = Cs+ V。其中Cs为物化劳动的耗费即转移价值,包括机器设备折旧费用、原材料消耗费用、能源消耗费用等,V为活劳动耗费即工人工资,Cs和V之间,不存在替代性。在产品或要素流通领域,买卖双方的权利,形式上平等,实质不平等。劳动力一无所有,其本人及家庭生存唯一希望是被资本家雇用。资本家具有强大的买方市场势力,可以据此压低劳动力价格。在生产领域或工厂内部,资本和劳动不平等,更是表现得淋漓尽致。资本处于支配地位,劳动者处于被支配地位。资本家可以通过延长劳动时间或增加劳动强度,改变劳动力支付价格与新创造价值的比值等方法,实施资本对劳动的控制。该模型未考虑工人提供的剩余价值,也未扣减资本的机会成本,故剩余价值与利润在数量上相等。马克思认为,剩余价值与利润区别,仅在于观念上差异,即它被视为由可变资本或预付资本带来的。
在成本模型C = Cs+ V中,如何实现成本最小化? 首先在劳动力购买过程中,劳动者不仅在数量上供过于求,而且在心理上也急于出卖劳动力。供求双方力量不均等,在价格谈判中,劳动者明显处于劣势。劳动力市场又具有地域分割性、内部人—外部人理论特征,资本家完全可以凭借其权力,以较低价格购买劳动力。其次在劳动力使用过程中,厂商通过延长劳动时间和提高劳动强度等方法,“无偿”使用劳动力。再次厂商采用三班倒工作制度,以损害劳动力健康为代价,尽量减少和节约预付资本数额,提高固定资产使用效率。最后厂商通过改善管理、技术进步等途径,增加劳动力学习成本,以降低原材料消耗等成本。
这些成本最小化途径后果如何呢? 降低劳动力价格,短期就个别厂商而言,实现了成本最小化和利润最大化。人为使V下降,利润必然随之同等增加。但由于工人边际消费倾向大大高于资本家,一方面,导致社会有效需求不足,“产品实现”困难,从而埋下了经济危机的种子。另一方面,由于劳动者工资除维持本人及家庭生存外,几乎没有剩余能用于教育、医疗保健等,人力资本难以提升,延缓了技术进步。此外依据马克思的劳动价值理论,自然资源没有人类“加工”的痕迹,是没有价值的。在前资本主义时期和资本主义前期,资本相对稀缺,资源充足。由于原材料、能源价格极低,激励资本家对自然资源掠夺式开采。原材料、能源过度使用,环境污染加剧。由于工业化水平低,工厂分布在空间上相对分散,环境自净能力强。原材料、能源供应充足,环境、资源尚未构成经济发展的约束条件和对人类生存的威胁。马克思经济学成本模型,无法约束资本对工人和自然的掠夺。资本的超额利润,来源于资本对工人和自然造成的负外部性。
2 新古典经济学成本模型与成本最小化途径
新古典经济学认为,资本、资源和人力资本之间存在着可替代性。它也忽略了生态环境破坏对人类未来福利损害。新古典经济增长理论代表人物索洛增长模型认为,技术进步是经济增长决定因素,环境不构成经济增长约束条件。西蒙·库兹涅茨甚至认为经济增长不可能受到自然资源绝对缺乏所阻碍。[1]在新古典经济学中,成本模型为C = Cs+ V + Co,其中Co为机会成本。在该模型中,Cs和V之间,存在替代性,劳动者与劳动资料、劳动对象一样,仅是厂商实现利润最大化的工具。另外大多数经济资源使用价值存在多样性,经济资源具有机会成本。考虑了机会成本的成本模型,更科学地度量了资源配置效率,为实现资源优化配置提供了观念上指引。
在成本模型C = Cs+ V + Co中,如何实现成本最小化? 依据Cs和V相对价格,厂商可选择劳动密集型或技术密集型生产方式,以实现成本最小化。尤其是发展中国家和欠发达国家,资本稀缺,本应倾向于采用劳动密集型生产方式。各国、一国各区域环境规制标准不同,尤其是发展中国家和落后地区,为追求经济增长,盲目引进发达国家或地区的污染产业和高能耗产业,实现了污染的跨地区甚至代际转移。要想从根本上降低成本,只能依靠新技术、新方法。如在劳动者不知情状态下相对延长劳动时间,使用尚未被普遍认识资源,向社会转移尚未被政府规制的负外部性。利润 ( 剩余价值) 实现,是通过成本外部化方式,把对生态环境影响和不确定性转嫁给他人、整个社会、自然生态环境甚至后代人承担。[2]随着经济总量扩大,负外部性行为所带来成本不断增加,私人成本与社会成本差额越拉越大。这些负外部性行为所造成成本,厂商不必或可逃避支付责任,降低了厂商成本。
这些成本最小化途径后果如何? 如果某一区域资本昂贵、劳动力丰富,理性厂商就采用以劳动替代资本生产方式,阻碍或延缓新技术、新机器采用。这些新机器本可以减轻劳动者的劳动强度和劳动时间,从而减少对劳动者健康损害。劳动者劳动时间减少,相应闲暇时间延长。劳动者可通过接受教育和培训,自主进行技术革新,提升其人力资本,加速新技术、新机器发明,实现技术进步良性循环。为追求成本最小化,厂商采用大规模、标准化产品生产方法,忽视响应消费者个性化偏好,形成产品供过于求。为扩大内需或出口,国家又采取积极财政政策或宽松货币政策,厂商通过广告,刺激消费者需求,加剧资源、能源紧张。在成本模型C = Cs+ V + Co中,未考虑环境成本。厂商生产行为外部性,如空气污染、水污染、噪音污染等,无法内部化为厂商成本,不能作为厂商利润减项,却不合理地由社会和他人承担。厂商利润被高估,社会其他人群福利受到损害。因此资本主义生产方式危机,不仅表现在生产过程中,而且表现在消费过程及整个生态系统中。发达资本主义供应过量商品,鼓励人们过度消费。这种过剩生产和过度消费方式,加剧了环境破坏和资源耗竭。[3]
3 现代发展经济学成本模型与成本最小化途径
1983年联合国推出法国经济学家佩鲁著作《新发展观》,成为经济社会综合发展观的标志性著作。新发展观基本内涵包括: 发展应以人为本或者说为了人的普遍发展需要; 经济发展应与社会进步相协调; 人类社会发展应与自然界保持和谐。[2]现代发展经济学成本模型为C = Cs+ V+ Co+ Ce+ Cr&d,其中Ce为环境成本,Cr&d为研发成本。
3. 1 环境成本
环境成本又称环境降级成本,是指由经济活动造成环境污染而使环境服务功能质量下降的代价。环境降级成本分为环境保护支出和环境退化成本。环境保护支出指为保护环境而实际支付的价值,环境退化成本指环境污染损失价值和为保护环境应该支付的价值。自然环境主要提供生存空间和生态效能,具有长期、频繁使用特征。经济活动污染造成环境质量下降的代价即环境降级成本,类似于“固定资产折旧”。在新古典经济学成本模型C = Cs+ V +Co中,没有考虑生产和消费行为负外部性所导致的环境成本,然而这部分成本绝不是小到可以忽略不计的地步。2005年我国环境成本占GDP13. 5% ,而当年我国GDP仅增加了10. 4%,“绿色”GDP增速为负值。这表明传统经济增长方式环境成本巨大,把环境债务留给了子孙后代的发展模式,是不可持续的。
根据2009年《中国统计年鉴》,我国货物和服务净出口对国内生产总值增长贡献率,1989年为44% ,1990年为50. 4% ,1997年为44. 4% ,我国经济外贸依存度很高。发展出口导向型经济,尽管解决了中国部分工人就业问题,但我国资源利用率低、能源消耗高,产业在国际价值链分工中又处于低端。产品出口加剧了我国资源、能源矛盾,实际上是把国外的三废排放量变相转嫁到中国。随着北美经济衰退,众多欧美国家实行“去工业化”发展战略,将其国内工厂转移至成本较低的发展中国家。中国在成为“世界工厂”的同时,也可能成为“世界垃圾场”。[1]
在成本模型C = Cs+ V + Co+ Ce+ Cr&d中,如何实现成本最小化? 市场经济以价格来配置资源,这就需要计量包括环境成本在内的完全成本。政府在解决环境问题上,要运用税收、补贴、排污权交易、合理资源价格等手段进行规制,使环境成本内部化。如我们在超市购买商品时,商家免费赠送的塑料袋,地球需上百年才能消化它。但一些可降解的包装袋,环境成本极低,却因为生产规模小、原料贵致使价格高,无法全面推广。考虑环境成本后,可降解包装袋总成本比免费赠送塑料袋成本要低得多。政府应该向塑料袋厂家收取环境成本税,以提高其生产成本,相应提高其产品市场价格。同时把这部分税收补贴给可降解包装袋厂,以降低其生产成本,相应降低其市场价格。这样包装袋厂增强了市场竞争力,消费者自然会选择便宜耐用产品,塑料袋厂家也会逐步停产或转产。随着可降解包装袋市场规模扩大,生产成本会进一步降低,国家可逐步减少补贴。在政府有效干预下,完成了产业结构调整和优化。通过税收和补贴,激励清洁生产,降低经济发展环境成本。
在可持续发展过程中,我们面临两类问题: 环境问题如污染; 生态问题如水土流失、荒漠化、全球温室效应等。但新古典经济学把可持续发展仅理解为治理外部性,显然是片面的。环境污染可以通过外部性理论得到解释,全球温室效应、荒漠化、资源耗竭等问题难以用外部性来说明,也难以用治理外部性的科斯手段与庇古手段来治理。[4]有些环境破坏,是难以修复甚至是不可修复的。这有力地回击经济发展必然导致环境污染,应走先污染后治理之路观点。解决生态问题,必须控制人口数量、控制人类的消费欲望,赋予消费者效用函数新的内涵。
3. 2 研发成本
熊彼特认为,企业家为追求垄断利润而进行创新是经济得以持续增长原因。根据创新结果不同,可以把创新分为水平创新和垂直创新,前者增加产品种类,后者提高产品质量。创新是厂商从事研究开发活动成果,它表现于新知识诞生,并直接作用于生产。[5]通过企业研发投入,产品种类不断增加,产品质量不断提高,动态地满足了消费者偏好变化,也避免了同质产品过度竞争,走出了传统成本最小化的过度竞争陷阱。因此创新可避免产能过剩带来的资源浪费,是降低成本的可持续途径。因为传统降低材料、人工费用方法,总存在极限,并可能造成有效需求不足。创新是成本最小化的另一条途径。
根据2009年《中国统计年鉴》,2008年三大需求对国内生产总值增长贡献率分别为: 消费45. 7% ,投资45. 1% ,净出口9. 2% 。投资对国内生产总值增长贡献率,1978年为66% ,2008年为45. 1% 。虽呈下降趋势,但仍然无法改变我国投资驱动型经济特征。1994年施行分税制改革以来,各级地方政府为追求25% 增值税分成,以各种优惠政策相互竞争投资项目。政府主导的投资驱动型经济,在宏观上表现于周期性产能过剩,不得不对部分企业实施关停并转; 在微观上表现于产品供过于求,必然导致企业削价竞争,形成价格战,价格甚至低于成本 ( P < Cs+ V + Co+ Ce) 。成本最小化压力不断加大。
在成本模型C = Cs+ V + Co+ Ce+ Cr&d中,如何实现成本最小化? 就各级政府而言,各区域应按照自己的比较优势,发展与本区域特点相适应产业,形成有区域特点产业集群,区域间才能形成分工与合作格局,才能从根本上破解重复建设、产能过剩问题。就企业而言,应加强研究与开发投资,实施差异化战略,走产品创新之路,形成自己的核心竞争力。只有不断地推出满足消费者偏好的、个性化产品,消费者才会赋予其较高保留价格,企业才能不断地筹集到创新基金,最终规避价格战。
基于系统费用最小化的存货管理 篇10
一、存货费用的构成要素
从表现形式看, 存货管理的费用多种多样, 但从本质上看, 存货管理费用可以分成四种, 包括储存费用、缺货费用、准备费用和成本费用。
㈠储存费用储存费用指为了保持存货而发生的费用, 包括存货占用资金而所应计的利息费用、仓储费用、保险费用、存货破损和变质损失费用等。按照储存费用与储存数量之间的依存关系, 可将储存费用划分为固定成本和变动成本两部分, 固定成本不因材料物资储存数量的多少而发生改变, 如仓库的折旧费, 保管人员的固定月工资等, 属于决策无关成本;变动成本则随材料物资储存大小成正比例变化, 如存货占用资金的应计利息、仓储保险费等, 这类成本的高低, 取决于存货的数量, 平均库存量越多, 变动成本也就越高, 属于决策相关成本。
㈡缺货费用缺货费用是指单位货物在单位时间内的缺货费用。缺货费用指由于存货耗尽或供货中断等原因而不能满足生产经营正常需要所造成的经济损失, 主要包括停工停料损失、补充短缺材料加班加点的加班费、因紧急采购造成的存货成本增加、因交货延迟而支付的罚金以及企业市场信誉损失等。缺货费用能否成为决策的相关成本, 视企业是否允许出现缺货的不同情况而定。若允许缺货, 缺货费用与存货数量反向相关, 属于决策相关成本;若不允许缺货, 则缺货费用为零, 决策时无需考虑。在进行决策时, 货物价格也是需要考虑的一个重要变量。
㈢准备费用准备费用是指每一次订货或每组织一次生产所必需的固定费用, 包括每次订货的手续费、出差费以及每次生产的准备费和结束费等。其中一部分与订货次数有关, 如差旅费、邮资、电话费和电报费等, 这些费用与订货次数成正比例, 这类变动的准备费用属于决策的相关成本;另一部分与订货次数无关, 如专设采购机构的基本开支等, 这些固定的准备费用则属于决策的无关成本。它与订货数量或生产数量无关。
㈣成本费用成本费用是指企业正常情况下每次补充原料的成本、人工劳资、能源成本、外购存货而支付的买价和运杂费。存货成本费用一般与采购数量呈正比例变化, 它等于采购数量与单价的乘积加运杂费。在一定时期物价不变且无折扣的情况下, 无论采购次数及采购量多少, 存货的采购成本保持相对稳定, 因而属于决策的无关成本。而在物价水平波动频繁或者采购量与折扣相关的情况下, 单位存货的采购成本将随之变动, 则属于决策的相关成本。
二、存货管理的优化
㈠系统费用最小化一般来讲, 存货量不足会造成缺货损失, 而库存量过大又会造成货物积压, 库存费用增大, 流动资金占用过大[2]。因此, 如何制定一个合理的存货管理目标, 使缺货风险和库存过多之间达到平衡, 是存货管理要研究和解决的主要问题。当存货费用能够准确估计时, 存货管理的最佳目标为单位货物在单位时间内的费用最小化。一般模型表示:
其中, C表示存货在单位时间内的库存费用, C1、C2、C3、C4分别表示在时间内储存费用、缺货费用、准备费用和成本费用。
㈡几个常见的存货模型常见的存货管理模型有4种 (图1~4) , 各图中的纵坐标表示库存量, 横坐标表示时间, R表示需求速率, P表示存货补充的速率, 四种模型均假设需求是连续均匀的。
1. 不允许缺货瞬间补充模型。
这种模型表示当库存量减少到0时, 瞬间得到补充, 每次补充量Q是不变的, 这意味着, 需要时马上就可以补充, 因此不会出现缺货现象 (见图1) 。这样就可以建立单位时间内总费用与订货周期t之间的函数关系Cmin= (C1+C2+C3+C4) /t。
2. 允许缺货瞬间补充模型。
这种模型表示当库存量减少到0时, 开始保持缺货状态, 当缺货量增加到Rt2时, 瞬间得到补充, 首先满足缺货量Rt2, 剩余的形成库存量Rt1。如当照相馆原材料不足时可以继续给客户拍照, 等达到一定缺货量的时候开始补充, 仍然不存在缺货损失。因此, 原材料库存系统就可以抽象为允许缺货瞬间补充模型。
3. 允许缺货均匀补充模型。
这种模型表示当库存量减少到0时, 开始保持缺货状态。当缺货量增加到Rt1时, 开始以速率P进行补充, 缺货量以速率P-R开始逐渐降低直至为0, 库存量开始以速率P-R逐渐增加。当达到规定的存储量[ (P-R) (t3-t2) ]时, 停止补充, 然后储存量以速率R下降, 下降为0时, 库存系统进入到下一个周期。
4. 不允许缺货均匀补充模型。
这种模型表示当库存量为0时, 开始以速率P进行补充, 库存量开始以速率P-R逐渐增加, 当达到规定的存储量 (P-R) t1时, 停止补充, 然后储存量以速率R下降直至为0, 进入新的储存周期。
三、模型的求解
㈠求解思路在存货实物中, 与决策无关的费用是否纳入费用最小化模型不影响对最佳订货量的求解。因此, 为了方便起见, 可将决策无关费用排除在模型之外;但是各项费用必须包含与决策相关的费用。决策相关的各项费用与订货量Q、需求的速率R、需求的周期t等存在特定的逻辑关系。依据这些逻辑关系, 将各项费用表示成关于Q、R、t等变量的表达式并代入⑴式, 建立含有Q、R、t等变量的初始模型, 再利用变量间的逻辑关系将初始模型转化为仅含一个自变量Q无条件极值问题。根据二阶导数大于0的驻点求得最佳订货量。
㈡求解仿真以模型1为例, 假设每次订货量为Q, 单位时间内单位货物的储存费用为c1, 而t时间内的平均库存量为0.5Q, 则t时间内的储存费用为C1=c1·0.5Q·t;每次订货的准备费用C3;货物单价固定不变, 运杂费与订货量成比例, 单位货物的成本费用K固定不变, 则t内的成本费用为C4=KQ。由于模型不允许缺货, 故缺货费用为C2=0。根据公式⑴式得
其中t=Q/R, 则公式 (2) 可以表示为
式中, c1、C3、R、K为常数, Q为自变量, 令一阶导函数等于0, 求得驻点:
可进一步通过计算二阶导数证明Q*是极小点。类似的, 可以通过相关常量与变量的关系, 利用公式⑴求解其他库存模型。
参考文献
[1]秦玉霞.财务会计及实务操作[M].北京交通大学出版社, 2012.
世界最小“国”待售 篇11
出售：世界上最小的国家，护照、货币、邮票和国家足球队样样俱全。 如果你想拥有一个由自己“统治”的国家，那就赶紧向“西兰公国”的迈克尔王子申请购买吧！
The Principality1) of Sealand, which was built as a wartime fort2) in 1941, sits seven miles(11km) off the coast of Harwich in eastern England, just outside Britain's territorial waters. It is actually a 550 sqm steel platform perched on two concrete towers, accessible3) only by helicopter and boat.
Former British army major4), Paddy Roy Bates, began occupying the fort with his family in 1967, declared it a state in international waters and called himself "Prince Roy". In 1974, he introduced a constitution. A flag, national anthem5), currency and passports have followed suit.
Although its nation status is disputed, Sealand boasts a military past like any other country, defending its sovereignty6) from outside threats.
Early in 1968, Britain's Royal Navy attempted to evict him, but was unsuccessful. As they entered Sealand's territorial waters, Roy fired warning shots from the former fort. Later, a British judge ruled that Sealand was outside British Government control as it was beyond the three-mile limit of the country's waters. The Royal Navy could do nothing but demolish7) another fort that stood beyond the 3-mile boundary to prevent a similar takeover there.
Then in 1978, several Dutch and German businessmenmeeting on Sealand to discuss a business deal kidnapped Roy's son, but were overpowered and held as prisoners of war until their home countries petitioned8) for their release.
Despite the Bates family's love for Sealand, it is not a good place to live in. The sound of generators in the twin towers reverberates9) constantly. Even Prince Michael, who has been in charge since 1999, spends most of his time on the mainland instead of Sealand.
Upon "selling" his country, he boasts its uninterrupted sea views, guarantees complete privacy and says it is a tax haven10). He also said, "We have owned the island for 40 years now and my father is 85. Perhaps it is time for some rejuvenation11). Astronomical figures have been mentioned but we will just see what comes forward."
“西兰公国”本来是建于1941年的一个战时堡垒，位于英格兰东部距哈里奇海峡7英里(11公里)的海上，刚好处于英国领海之外。确切地说，它是一个面积为550平方米的钢铁平台，坐落于两根混凝土塔柱之上，只能乘直升机或小船前往。
1967年，一位名叫帕迪·罗伊·贝茨的英国前陆军少校携家人占领了这个堡垒，宣称它是位于公海的一个国家，并自封为“罗伊王子”。1974年，他引入了一部宪法，相继确立了国旗、国歌、货币以及护照。
尽管它是否是国家尚处于争议之中，但“西兰公国”也像“其他国家”一样捍卫着自己国家的主权不受外界威胁，有着战争史。
早在1968年，英国皇家海军就试图将他驱逐出堡垒，但未能成功。当他们进入“西兰公国”领海时，罗伊在堡垒上鸣枪示警。后来，一位英国法官判定：“西兰公国”位于英国3英里的领海范围之外，不在英国政府管辖范围之内。皇家海军无可奈何，只得拆毁了另外一个也位于3英里领海范围之外的堡垒，以防类似的占领事件发生。
在1978年，几个来“西兰公国”谈生意的荷兰商人和德国商人绑架了罗伊的儿子，但很快就被制服，并被当作战俘关押了起来，直到他们的祖国出面请求才被释放。
尽管贝茨一家热爱“西兰公国”，但它并不是一个理想的居住场所。两个塔楼中的发电机的噪音不断地回响。就连1999年接管王国的迈克尔王子大多时间也并不在“西兰”，而是在英国本土度过。
不过，在出售他的国家时，他夸耀“西兰”不受干扰的海景，保证在那里享有绝对的隐私，并称之为避税天堂。他还说：“我们已经拥有这个岛40多年了，我的父亲已是85岁的高龄。或许现在正是让它焕发新活力的时候。已经有人出了天文数字般的价格，但我们还在等待新的出价。”
Fun Facts about Sealand“西兰公国”趣闻
·The Sealand flag is red, white and black. The official language is English. One Sealand dollar is equal to one US dollar. “西兰公国”的国旗由红白黑三色组成。英语是其官方语言。1西兰币等值于1美元。
·Its population rarely exceeds five people and visitors are unwelcome due to the security.“西兰公国”人口很少超过5人。同时，由于安全因素，“西兰公国”并不接受游客。
·Much of its freshwater is from rain. Therefore, no one is allowed more than three 5-minute showers per week. “西兰公国”的淡水主要来源于雨水。因而，每人每次洗澡仅为5分钟，且一周不得超过三次。
最小化安全 篇12
投资的定义主要是指特定经济主体在一定时期内向某一领域投放一定量的资金或实物,从而获得未来可预见时期内的收益或使个人资本增值。投资可以分为资本投资和证券投资:前者是指以货币资金形式投入企业的生产经营活动,从而取得一定利润;而后者是以货币购买企业发行的股票和公司债券,间接参与企业的利润分配。随着中国经济的快速增长以及经济体制的改革,我国的城乡居民收入不断增加,居民家庭资产不断积累,对证券投资感兴趣的人越来越来越多。根据《2014 中国证券登记结算统计年鉴》的数据可知,证券投资者累计开立股票账户总数从2005 年的7363.58 万增加到2014 年的19317.4 万,10 年内开立股票账户总数增长了近两倍。因此,越来越多人开始关注如何进行合理有效的投资。投资者总是希望通过投资获得尽可能高的收益而承担尽可能小的风险,然而在现实中投资的风险往往随着收益的增加而增加。
本文介绍了一种分散投资风险的操作策略,可以使投资组合风险下降到仅剩系统性风险水平。在投资实践中,控制投资风险的常用方法是把资金分散投资在若干种证券上,构成一个投资组合,它表明了投资者对预期收益的权衡以及对风险的偏好程度的选择。投资理论是由诺贝尔经济学获得者哈利·马科维兹创立的,投资组合方法主要是将资产分成几个部分,采用分散投资的方法,抵消相互之间的波动,尽可能减少投资非系统性风险。该理论已被广泛应用于各主要资产类型的配置活动中,并被实践证明是行之有效的。
1 构建风险最小化投资组合模型
投资者进行资本投资时,主要是在未知的收益和风险中做出合理的选择。由于证券未来的价格是一个随机变量,因此其收益率也是一个随机变量,为此用证券收益率的期望衡量其收益,而用收益率方差衡量其风险。由于风险是在投资以后发生的,而投资者又希望投资前或投资时能够了解其风险,所以在对模型构建之前,我们要做出如下假设:
某一投资者,选择m(m≥2)支股票进行投资。根据之前的交易记录可知,其中第i(i=1,2,…,m)支股票分别在n个相等间隔的时期内的每一份股票的收益率为xi1,xi2,…,xin,i=1,2,…,m;若未来一段期间内股价的变动趋势和过去一段时间相同,投资者为了降低市场不确定因素给股票投资带来的风险,确保在接下来一段时期内具有稳定的利润,投资者要重新分配在这m支股票中的投资份额。接下来,我们可以分四个步骤来建立投资组合模型。
第一步:根据先前的交易记录分别计算m支股票的预期利润率,分别用E(x1),E(x2),…,E(xm)来表示,通常情况下将一段时期内的第i(i=1,2,…,m)支股票平均收益作为该股票的预期收益,则:
第二步:假设投资第i种股票上的资金比例为ai,i=1,2,…,m,简称第i种股票的投资权重,且a1+a2+…+am=1,am≥0,用均值来代表组合的期望收益率。根据单只证券的期望收益率做出加权平均,其中权重为相应的投资比例,所以分散投资的组合预期收益如下表示:
第三步:假设用 σ12,σ22,…,σm2分别代表m支股票的收益率方差,用收益率方差来代表投资组合的风险,它刻画了投资组合预期收益率偏离程度,所以m支股票分散投资的方差(风险)可表示为:
式(3)中,cov(xi,xj)为第i支与第j支股票收益率的协方差,由协方差和相关系数的性质可知σij=ρijσiσj,其中,ρij为股票i和j收益相关系数,所以对上述公式进一步变形,可得m支股票分散投资的方差(风险):
第四步:在约束条件a1+a2+…+am=1 情况下,求得使m支股票收益率的标准差最小,这里需要说明的是最小收益率的方差等价于最小收益率标准差,也就是表明投资组合的风险最小。因此通过建立拉格朗日函数L(a1,a2,…,am,λ)来求投资组合方差(风险)最小值。
即可求出在约束条件a1+a2+…am=1 情况下,方差 σ2的最小值,即投资风险的最小值。
2 资产投资组合风险分散原理
“不要把所有的鸡蛋放在同一个篮子里”,这句话是1981 年诺贝尔经济学奖获得者詹姆斯·托宾所说,这句话引申义是告诫投资者不要将全部财富投资到同一个地方,这样必然会引起相应的风险增加,一旦失误,必然会损失惨重。在投资中其实就是构造投资组合,把初始财富分散投资在不同风险的资产上。
事实上,这种投资策略具有充分的理论依据。通过对式(4)继续进行公式变形,可以得到m支股票分散投资的方差(风险):
因为相关系数的取值范围在[-1,1]内,所以可得:
由此可见,分散化投资在收益率不变的条件下,产生组合投资的标准差不大于组合中单个资产标准差的加权平均值,所以分散化投资确实具有降低风险的功能。
3 风险最小化投资组合模型的应用
本文任意的选取了2015 年在A股发行的两种股票(乐视网(股票代码:300104)和中国重工(股票代码:601989)) 进行风险最小化投资组合的分析。表一是2014 年12 月31 日至2015 年12 月31 日乐视网和中国重工的月末股价。对于给定的原始数据,分别求出2015 年每个月份的收益率,用xn,yn(n=1,2,…,12) 表示乐视网和中国重工2015 年1月份至12 月份的月收益率,计算公式为:
严格来讲,应该在上述公式的分子中加入“该段时期的股息”。但是中国证券交易市场的股息与股价相比非常少,故本文忽略不计。
第一步:计算预期收益率,通常情况下,将一定时期内的平均收益率作为预期收益率。 分别用A和B代表乐视网和中国重工股票,用表示2015 年乐视网和中国重工股票的平均年收益率,假设某一投资者投资乐视网的比例是a,投资中国重工的比例是b(a+b=1,a≥0,b≥0),因此,作为接下来一段时期分散投资的预期组合收益E(z),则:
第二步:计算A的收益率方差V(A)与B的收益率方差V(B),以及A与B月收益率的相关系数r,则:
第三步:根据所求得A的收益率方差V(A)与B的收益率方差V(B),以及A与B月收益的相关系数r,计算分散投资风险(方差):
第四步:根据限定的约束条件a+b=1,建立拉格朗日函数来实现在约束条件下求得分散投资的最小风险,则:
第五步:把a,b的值代入分散投资的收益率公式中,求得分散投资的组合预期收益率为3.3%。
由公式(7)和公式(8)可知,不同的投资组合比例会形成不同的组合收益期望和方差(分散投资风险),我们把在一定资金约束下所有组合的期望收益和方差(风险)构造出的集合称之为可行集。由于每一个组合在二维平面上就是一个点,因此可行集是一个区域。最后,本文把上述案例的两种股票(乐视网与中国重工股)投资组合的可行集描绘在平面直角坐标系中,得出如图一所示的投资组合的全部风险和收益。
由于乐视网和中国重工股票的投资比例a∶b不断变化,其风险和收益的关系变化则表现为图一中连接A点和B点的AB连线的移动。从图一曲线AC段我们可以看出,随着风险的增加,收益也在不断地减少,所以AC曲线分配的投资比例无意义。而曲线BC段表示随着风险的增加,其预期收益率也在不断增加。喜欢风险最小的投资者可以选择C点,因为该点是投资风险最小的情况下取得的组合期望收益;而喜欢高风险高收益的投资者可能会选择B点。投资者从这个图形中,可以知道自己愿意承担的风险所对应的预期收益,从而根据自己能够接受的风险范围选择最优投资组合。
4 相关系数的变化引起收益和风险的变动
本节将介绍两种股票相关系数的变化引起收益和风险的变动,说明在其他条件不变以及不同的相关系数情况下,投资风险的分散程度不同。
若某一投资者,只选择两种股票进行投资,分别用股票A和B来表示,投资的总额一定,预期收益率分别为A和B,σA2和 σB2分别代表股票A和B的收益率方差,由于投资总额一定,因此可以用a和b分别表示投资者投资于股票A和B上的比重,则a+b=1,a≥0,b≥0。
因此,投资组合期望收益为:
两种股票投资组合方差(风险)为:
由协方差和相关系数的性质可知:σAB=ρABσAσB,其中,ρAB为股票A和B收益相关系数,所以可以对式(10)进一步变形,得:
从式(11)可知,当其他条件一定时,即股票A和B的收益率方差及投资每种股票份额不变的情况下,投资组合方差(风险)大小仅仅取决于相关系数大小,其中相关系数的取值范围在[-1,1]内。以下先考虑相关系数为1 和-1 的两种特殊情况,进而推广到一般情况下两种资产组合的可行曲线。
(1) 若股票A和B收益相关系数为完全正相关,即 ρAB=1,把其代入式(11),则:
因此:
于是可以得到:
将上述a,b带入投资组合期望收益表达式(9),可以得到两种股票的组合期望收益与风险的函数关系为:
所以,当两种股票收益率相关系数为1时,它们所构造资产组合收益曲线是一条过点A(A,σA)和点B(b,σb)的直线(如图二所示),斜率为,截距为。这也就说明当两种证券收益率完全正相关时,证券投资组合理论的应用并不能实现任何风险的降低。
(2) 同完全正相关的分析思路一样,若股票A和B收益相关系数为完全负相关,即 ρAB=-1,同理代入式(11),则:
再求标准差σ,得:
将a和b代入组合期望收益式(9),得:
求得投资股票组合期望收益与标准差(风险)的函数为:
若时,σ=aσA-(1-a)σB-aσA,则投资股票组合期望收益与标准差(风险)的函数为:
所以,当两种股票收益率相关系数为-1时,它们所构成的组合期望—方差平面上是两条线段,折点为(见图三)。
图三表明,股票A和B收益相关系数为完全负相关,不仅可以降低收益的风险,甚至可以求出一个零风险组合,即折点。
(3)至此,已经研究了两种股票完全正相关情况和完全负相关情形下的风险资产组合的可行集。这两种情形是非常特殊的情况,一般在实际证券投资中不存在。若相关系数介于0 到1 之间时,由此构成的收益—风险组合可行集又将如何?当 ρAB介于0到1 之间时,其他条件不变的情况下,对式(11)投资组合方差 σ2求 ρ 的导数,得:
这表明投资组合方差(风险)随着相关系数增大而增大。当ρAB=-1时,方差(风险)达到最小;当ρAB=1时,方差达到最大。由此推测当ρAB取值在(-1,1)之间时,两种风险资产组合的可行集必然位于由ρAB=-1和ρAB=1时的两个可行集所构造可行集区域内。对公式(11)再一次变形得到σ2与ρAB形如y2=px+q的标准抛物线方程,即:
在上述抛物线方程中对应于p和q的值都大于0,所以两项资产的可能性组合收益—方差曲线是一条在第一象限内的向左弯曲的曲线,随着 ρAB减小,曲线向左弯曲的程度越大。
如图四所示,两种股票A和B组合收益—方差曲线位于平面直角坐标系三角形的边界和内部。
5 结束语
投资组合理论精确的描述了风险和收益,给出了可以衡量投资风险的方法。但是我们不可否认的是,哈利·马科维兹的投资组合理论仍然具有缺陷,在对投资理论组合建模时,我们假设了投资者进行的是一个长期投资,需要对证券市场做出稳定的长期预测。然而在现实投资中,许多散户(个人投资者)采取的是“波段套利”的投资模式,即通常所说的高抛低买,在市场的波段底部区域逢低建仓,而在市场的波段顶部逢高减仓套利。所以投资组合理论经常被基金公司的基金经理人采用,基金通过购买多种多样的证券,有效分散了证券特有的风险,使组合风险下降到仅剩系性统风险水平。在各种证券及其预期报酬率、风险及相关系数均已给定的条件下,采用分散投资的方法,抵消相互之间的波动,尽可能减少投资风险,我们可以通过改变每种证券在组合中所占的份额得到具有不同收益和风险的投资组合。在一定的资金约束下,投资者选择不同资产投资比例会产生不同的期望收益和风险组合,其中把所有组合的期望收益和风险(方差或标准差)组合标记在直角坐标系中就形成了资产组合可行集区域。本文探讨了两种资产相关系数的变化引起收益和风险的变动,当相关系数为1 时,可行集是一条直线;当相关系数为-1 时,可行集是一种折线状态,并且可以获得组合风险为0 的预期收益;当相关系数介于0 到1 之间时,可行集是呈现向左弯曲并且开口向右的抛物线,风险最小的点是抛物线的顶点。对于多个风险资产的可行集为伞形的区域,有效集是在行集的基础上确定的,是所有有效组合的集合[1],对于多个风险资产的可行集描述详见文献[1]。
摘要：投资者进行资本投资时,主要是在未知的收益和风险中做出合理的选择。本文首先介绍证券投资的研究背景与目的,其次建立资产投资风险最小化投资组合的模型,然后把构建的模型应用于证券投资的案例之中,最后讨论两种资产收益相关系数的变化引起收益和风险的变动。
关键词：均值,方差,投资组合
参考文献
[1]方先明.证券投资学[M].南京:南京大学出版社,2012.
[2]上天和明,刈田正雄,等.用Excel学数据挖掘[M].北京:科学出版社,2012.
[3]杨蕾,邓道才,等.金融学[M].合肥:安徽大学出版社,2011.
[4]胡志娟,薛梅.相关系数影响下投资组合的风险研究[J].经济论坛,2010,(10):44-46.
[5]徐晓宁,何枫.允许卖空条件下证券投资组合的区间二次规划问题[J].系统工程理论与实践,2013,(10):2533-2538.
[6]李焯辉,徐辉.基于LP模型的有价证券最优选择问题研究[J].科技广场,2015,(01):252-256.
[7]陆宇建,李冠众.武永鑫.投资组合理论的发展脉络及其趋势[J].天津工大学学报,2001,(06):13-15.