内光电效应

2024-05-15

内光电效应(精选8篇)

内光电效应 篇1

“皮格马利翁效应” (Pygmalion Effect) 原本是心理学范畴的一种现象。它体现了一个人面对外界期望或者自身期待时的反应。在此过程中, 人与自己对话, 达成内在的认知协调之后, 才能更好地适应外部环境。这就涉及了“人内传播” (Intra-personal communication) 的概念。本文的旨趣在于从“人内传播”的角度分析“皮格马利翁效应”, 并阐述该效应在现实生活中的表现及对人们的启示。

“皮格马利翁效应”的由来

古希腊的塞浦路斯岛 (1) 曾有一位名叫皮格马利翁的王子。他十分厌恶塞浦路斯妇女放荡不羁的生活方式, 于是立誓终身不娶。这位王子同时也是一位雕刻艺术家。他用象牙雕刻出一尊栩栩如生的绝色少女雕像。反复琢磨、日夜欣赏, 最后竟然爱上了这座雕像。皮格马利翁苦苦哀求爱神维纳斯把酷似这座雕像的女子赐他为妻。维纳斯被皮格马利翁的深情打动, 并赋予雕像生命, 皮格马利翁如愿以偿地和这位少女结为夫妻。

在日常生活中, 他人对我们的期待也有可能让我们恰如别人所想的那样成功或者失败, 从传播学的角度看“皮格马利翁效应”恰恰也能够说明这种情形。

1966年, 美国心理学家罗森塔尔 (R.Rosenthal) 对一所小学的学生进行了一个“发展试验”。试验结束后, 他和助手给学校的老师提供了一份名单, 并告知众人:这份名单上被选出来的20%将是未来最有出息的学生。8个月后, 他们再次来到这所学校, 发现这20%的学生在学习表现和与人相处方面都有了显著的进步。

事实上, 心理学家只是随机选取了20%的学生。他们当中有些成绩和表现很好, 有些则不然——成绩落后, 也不愿意积极融入校园生活。仅仅只是心理学家权威的“暗示”, 使老师们对这些孩子充满期望。孩子本人也从老师的眼神、动作和话语中感知到外界的重视与期待, 不断地给予自己积极的暗示, 最终验证了心理学家的预言, 发展得更加出色。这正如皮格马利翁对雕像的热望使雕像真的拥有生命一样。

因此, 人们就把老师对学生的期望潜移默化地影响学生, 继而转化为自我暗示, 最终达成自我实现的现象, 称为“皮格马利翁效应”或者“罗森塔尔效应” (The Effect of Rosenthal) 。

这个概念起初被运用在教育心理学之中。拓展至传播学领域, 可以定义为:他人的期望导致我们真的像期望中那样成功或失败。当然, 这个期望的发出者也可以是我们自己。

从“人内传播”的角度理解“皮格马利翁效应”

诗人北岛曾经写过一首诗《生活》, 全诗只有一个字“网”。这首诗精准地描述了现代人当下的生活状态:就整体而言, 每个人都是社会这张网上的一个节点, 人之相与, 往来不绝;就个体而言, 每个人都身披大网, 诸事缠身;在信息的高速路上飞奔, 情感与时间皆成碎片与飞沫。在这样的状态下, 回归自我, 尝试和自己对话, 未尝不是一个消解烦恼的好办法。这里, 就涉及传播学的另一个重要概念——人内传播。

人内传播又称为自我传播, 是指人接触到外部信息或刺激后发生在人体内部的信息处理活动。将这个概念分解一下, 可以得出自我、信息、内部处理等几大要素。具体分析如下:

“自我”是人内传播的对象。简单而言, 人内传播可以理解为一个人同自己对话的过程。俗话说“眉头一皱, 计上心来”, 讲的就是人内传播。美国心理学家米德认为, “自我”由相互联系和相互作用的“主我”和“客我”组成。[1]“主我”是自发的、冲动的, 具有创造性和行动力;“客我”是反思性和社会意识的自我。“客我”意味着具体的情境, “主我”体现了此种情境下人的反应和行动。“皮格马利翁效应”体现了人的自我意识觉醒的过程。在“客我”的层面, 人感知到外界对自己的正面或者负面的期待。“主我”对此做出回应。

就过程和效果来讲, 人内传播是人自身进行信息处理、达成认知协调的过程。人处在纷繁复杂的社会情境之中, 时刻都会接收到形形色色的外部信息, 这些信息被拿来同此人原本掌握的信息比对、碰撞便遇到了马克思所说的情形:“人则使自己的生命活动本身变成自己的意志和意识的对象。他的生命活动是有意识的。”[2]125

这种“生命活动”的结果有可能是新信息居上风, 也有可能是原有的信息占优势。总之, 经过了这个过程, 人在内心说服了自己, 达到认知协调的境地。这种追求认知协调的情况存在多种可能:人有可能改变自己的认知, 接收新的信息;有可能增加新的认知, 通过新接收的信息来强化、加固原有的观念;也有可能改变认知的相对重要性, 认为自己选择的就更加正确;亦有一种结果是改变自己的态度, 使新态度与行为相符。

我们可以假设自己是罗森塔尔试验中的一个被试验的学生。如果我原本的表现就很好, 那么心理学家的肯定和老师的期许对我来说是锦上添花, 我掌握的固有信息 (我很优秀) 和新接收的信息 (你很优秀) 是一致的。相反, 如果我原先在校的表现不尽如人意, 此时就面临一个选择:是维持现状呢, 还是在行动上有所改进, 使自己的表现符合外界的期待?

可见, “皮格马利翁效应”与人内传播有着密切的联系。“皮格马利翁效应”并非一蹴而就, 而是需要一个“自己说服自己”的艰难过程。

“皮格马利翁效应”在现实生活中的表现

结合“皮格马利翁效应”与人内传播, 我们可以觅得一些问题的答案。这些问题既对个人生活具有启示或警醒意义, 也涉及某个具体行业的发展。

积极的自我暗示对个人至关重要。面对坎坷跌宕的人生, 个人应当积极自处。时移事易, 积极的自我暗示始终能赋予一个人热情和勇气。台湾作家三毛每天对着镜子说“我很快乐”, 以这样的方式来赋予自我正面的期待。面对社会上许多不良现象, 很多人迷失了自己或者丧失信仰。白岩松对自己说:“信那些该信的东西, 因为它能改变你。因为如果你要信那些你没法不愤怒的事情, 它只能害了你。” (2) 这句话就是典型的“皮格马利翁效应”的运用。人的记忆和信仰都是有选择的。相信那些正直的、对得起良心的人和事, 自己也会耳濡目染、感同身受。而对于那些负面的、阴暗的人和事, 我们无法也不能忘记, 但可以选择不受它们的影响。

个人应当正确认识自己的位置与角色。马克思说:“人不仅通过思维, 而且以全部感觉在对象世界中肯定自己。”[2]125我们每天都要与形形色色的人和事打交道, 源源不断地从外界接收信息;置身于社会的舞台之上, 我们扮演着各种社会角色, 也观望着其他角色。在这个过程中, 个人应当对自己的社会角色和社会位置持有准确的认知。

震惊全国的“周克华案”就是一个负面的例子。2012年8月14日早晨, 多地作案、流窜8年、背负10条人命的周克华被重庆警方击毙。从成长轨迹来看, 周克华从小就沉迷于武侠与侦探类书籍;成年之后酷爱枪战、侦探类影片, 极为崇尚个人英雄主义。这与他后来极端、凶残的行为有着密切的联系。

这个例子提醒我们注意“皮格马利翁效应”的负面应用:在生活中, 我们总会接触到一些负面的角色或者信息, 这个时候应当具备基本的判断力。不要盲目崇拜, 更不要一味模仿。否则, 对内会给自己造成不必要的心理负担, 对外则会带着怨气和不满为人处世, 甚至有可能对社会造成严重的不良后果。

传媒释放正确的期待可以引导公众人内传播的方向。对新闻行业来说, 身处众声喧哗的时代, 新闻工作者可以利用“皮格马利翁效应”来更好地发挥自己的影响力。做好这一点的前提是, 新闻工作者本身要行得正, 走得直, 然后再运用自己手中的注意力资源去释放正确的期待与引导, 从而在一定范围内引导人们的价值观养成和行为实践。

央视节目主持人柴静主持的一档节目《看见》, 使她访问过很多社会上有争议的人。有期节目中, 她访问了中国国家羽毛球队总教练李永波。彼时, 后者刚刚因为伦敦奥运会的“假球事件”备受争议。节目播出之后, 许多人质疑节目不该总是访问这种有争议的人物, 因为这样易煽动公众情绪。对此, 柴静回答:“争议出现, 说明社会中新的判断已经开始生长, 新旧力量交相汇集, 激荡中正可以看见社会变化发展的轨迹和方向。一个公共电视台, 在争议中理应提供事实, 引起思索, 才能平息想象, 消解不必要的冲突。不去报道这样的人物, 才是漠视自己的公共责任。《看见》珍惜这样的报道可能, 希望我们能善用。” (3)

“善用争议报道的可能”是对电视节目的要求, 而“引起思索”“消解不必要的冲突”则是对观众赋予的期待。新闻工作者不以高高在上的姿态示人, 而是坐下来和受众对话、聊天, 在这个过程中注入平和、理性的态度。这种过程无疑对社会的和谐发展有着推动作用。

柴静在博文上的阐释令许多观众备受启发并开始反思自己的行为。有一位观众这样留言:“我最大的收获就是, 当我看不惯一件事情, 除了怒斥, 还可以静下心来看看对方的转变, 在转变中寻找机会, 救赎自己的愤怒不平。归根结底, 要尽力影响周围的人, 营造更适合良性竞争的氛围。” (3)

孟子说:“心之官则思, 思则得之, 不思则不得也。”不论是个人还是行业, 都应当保持内省的常态、时常与自我对话。当然, 这也并非一日之功。我们在了解人内传播的常态和具体情形的基础上, 当以积极、乐观的心态去影响自身的行动, 从而达到一个内外协调的目的。

摘要:人内传播的一种心理现象, 即“一个有关你的预测, 会导致你按照预测的方式行为, 从而使其变成现实”, 这种现象又称“皮格马利翁效应”。本文讨论了这种传播效应在生活中的三种表现。

关键词:皮格马利翁效应,人内传播,认知协调

参考文献

[1]米德.心灵、自我与社会[M].上海译文出版社, 1992.

[2]马克思恩格斯全集第42卷[M].人民出版社, 1979.

内光电效应 篇2

关键词:冷却塔;内压;三维效应;风洞试验;设计取值

中图分类号:TU311.3;V211.7文献标识码:A

为实现循环水的冷却,冷却塔风筒顶部敞开,底部由人字柱支撑而形成风通道,故内表面也受到风荷载作用.相对外表面风荷载而言,有关冷却塔内表面风荷载的研究成果较少,中国规范也未对其取值作出相关规定,但明确指出在进行塔筒局部弹性稳定性验算时必须要考虑内压产生的应力[1-2].研究表明[3],考虑内压效应后,环向压应力增大,结构的整体稳定性与局部弹性稳定性降低,这一趋势可能随着冷却塔高度的增加而更加显著.

孙天风等[4]通过对茂名冷却塔的实测研究发现强风作用下的内压并非沿环向均匀分布;Kasperski等[5]通过风洞试验发现内压沿环向和高度均匀分布,压力系数值接近-0.50;李鹏飞等[6]的风洞试验结果表明内压基本均匀分布,但大小与填料层透风率密切相关;张陈胜[7]和沈国辉等[8]通过CFD方法对内压分布进行了研究,结果表明内压沿高度和环向变化明显;鲍侃袁[9]通过CFD数值模拟发现塔底尾流区内侧风压急剧减少;余关鹏[10]和沈国辉等[11]通过风洞试验发现内压在底部180°圆周角急剧减少.此外,一些学者认为内压沿环向、高度不变,根据经验假定它为某一数值,例如,Diver[12]认为内压压力系数为-0.40~-0.50,Sollenberger等[13]认为取值为-0.40,Scanlan等[14]在由内外压差实测数据获得外表面风压系数时取内压为-0.40,Kawarabata等[15]认为实际设计中内压可取为-0.45.由以上综述可以看出,虽然一些学者认为内压沿环向、高度不变,但也有研究结果(包括实测、数值模拟和风洞试验)表明内压沿高度变化,沿环向分布也并不均匀,内压的分布特征及其取值尚无统一认识.此外,已有研究大多在20世纪70,80年代进行,研究对象高度大多在100 m左右[16-17].

随着中国电力事业的发展,中国冷却塔高度即将突破200 m的世界纪录,此类特大型冷却塔设计的风荷载取值既无规范指导,又无实际工程经验借鉴,因此亟需开展内压相关研究.本文以中国某核电站拟建的220 m高双曲冷却塔为例,通过风洞试验的同步测压技术获得其内表面的风压系数,对该塔的内表面风荷载三维效应进行了分析,最后采用有限元方法对其内表面风压设计取值的简化方法进行了分析.研究成果可为此类巨型冷却塔内表面风荷载取值与中国相关规范的修订提供参考和依据.

1风洞试验概况

1.1试验模型

某核电站拟建冷却塔淋水面积为20 000 m2,塔顶标高220.0 m,喉部标高169.4 m,进风口标高13.45 m,人字柱底面标高0.0 m,塔顶直径109.0 m,喉部直径103.5 m,底部直径169.9 m,风筒采用分段等厚,最小厚度在喉部断面,壁厚0.23 m,最大厚度在下环梁位置,壁厚1.4 m,由均匀分布的56对1.4 m人字柱支撑.刚性模型测压风洞试验在湖南大学HD2风洞的高速试验段进行,试验段长17.0 m,宽3.0 m,高2.5 m.试验模型采用6 mm厚的有机玻璃制作,保证模型具有足够的强度和刚度,在试验风速下不发生变形及不出现明显的振动.模型内表面在外形上与实际结构保持几何相似,几何缩尺比为1/200,外表面几何相似则由于结构壁厚太薄而无法满足,模型底部由严格几何缩尺的人字柱支撑,保证人字柱之间的空隙使得空气可以自由出入,确保真实模拟冷却塔内部空气流动特征,试验模型照片如图1所示.在模型表面共布置14层测点,每层沿环向等间距布置36个测点,共计504个测点,测点布置及圆周角定义如图2所示.

1.2风场模拟

项目厂址周边地形与GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》规定的B类地貌类似,在湖南大学HD2风洞高速试验段模拟了B类地貌风场,转盘中心处的模拟结果如图3所示.从图3(a)可以看出,风洞中模拟的平均风速剖面与GB 50009—2001《建筑结构荷载规范》规定的B类风场基本一致,湍流度剖面也与实际大气中的情况基本一致;图3(c)给出了转盘中心50 cm高处的顺风向脉动风谱,可以看出,模拟的顺风向脉动风谱与常用的von Karman,Kaimal和Davenport等理论谱基本一致.

1.3符号定义

任意测点i处的风压系数CPi表示为:

2风荷载三维效应

冷却塔内表面风压与塔底填料层透风率大小及有无十字挡风板密切相关,考虑到风筒在施工期间塔底尚未安装填料层,此时透风率为100%(无十字挡板),而冷却塔实际运行状态下填料层透风率一般为30%(有十字挡板),因此以这两种工况的测试结果为例,对内压三维效应及其设计取值进行分析.

图4为各测层平均风压沿环向分布情况.由图4可知,当透风率为100%(无十字挡板)时(图4(a)),塔底风压系数在180°圆周角附近突然增大(最大值达-0.24),这一现象与文献[4,8]等的研究结果一致,其解释为从塔底迎风面进来的气流撞击在尾流区内壁,使得该区域的风压增大;其他高度的平均风压系数沿环向基本不变,但不同高度处的平均风压系数值略有不同,约为-0.50~-0.60.当透风率为30%(有十字挡板)时(图4(b)),塔底内压沿环向分布更为均匀,没有在180°圆周角附近发生突变,各高度平均风压系数沿环向基本不变,这是因为填料层具有“整流”作用,使塔内气流分布较空塔更为均匀,但不同高度处的平均风压系数值略有不同,约在-0.45~-0.55内微小波动.图5为各测层压力系数平均值沿高度变化曲线,从图5可以更为清晰地看出,内压并非完全沿高度均匀分布.图6为各高度截面阻力系数沿高度变化曲线,阻力系数绝对值与0偏差越远,表明该高度风压沿环向分布越不均匀,由图6可知,当透风率为100%(无十字挡板)时,这种不均匀性在塔底尤为显著.

3响应计算与结果分析

3.1有限元模型及荷载取值

采用大型通用有限元分析软件ANSYS对原型结构进行有限元分析.建模时,冷却塔筒体采用shell63壳单元模拟,人字柱采用beam188 Timoshenko梁单元模拟,支柱上端节点与风筒末节圆的有关节点位置保持一致,边界条件为人字柱底端固结.划分网格时,子午向根据模板节数划分,环向等分为人字柱对数的适当倍数,保证适当的网格密度以确保计算结果的准确性.有限元模型及1阶模态分析结果如图7所示,结构基频为0.738 Hz.

考虑到冷却塔风致响应中外表面风荷载的贡献占主导地位,因此各计算工况均考虑了外表面风荷载的作用,选取中国有肋曲线(该塔的设计风压曲线)为外表面风压曲线.

3.2静力响应

图8所示为各工况下的静力响应比较,可以看出,位移响应对内压大小及其分布特征不敏感,各工况下的位移响应基本一致,当塔底风压分布较为不均匀时(工况6),位移甚至略微偏小;相对而言,内压的分布特征对子午向内(应)力影响较小,对环向内(应)力影响较大;内压沿子午向分布的不均匀性对内(应)力的影响较小,环向分布的不均匀性影响较大;内压分布越不均匀,环向压内(应)力越大,拉内(应)力越小,且塔底风压沿环向分布的不均匀性对环向内(应)力的影响随高度的增加而减小,当内压为均匀分布时,环向压内(应)力与内压系数绝对值成正比,拉内(应)力则与之成反比.

对而言,内压沿环向分布的不均匀性对屈曲稳定影响较大,沿高度的不均匀性影响较小;当内压均匀分布时,临界风速与内压绝对值成反比.

综上所述,静力响应与屈曲稳定计算结果均表明,将具有“三维效应”的内压简化为沿高度、环向不变的常数进行设计可保证该塔的安全性,且内压取值为-0.50可满足要求.

为进一步分析内压大小及分布特征对响应的影响机理,图10给出了不考虑外压时表1中各内压工况下的响应计算结果.由图10可以看出,尽管塔底风压沿环向不均匀分布时会使得响应增大,但它引起的响应相对外压较小,例如,最大位移约为0.25 cm,不到外压的10%.因此,尽管内压的分布特征会对响应产生一定的影响,但由于冷却塔的风致响应中以外压占主导地位,内压对响应的贡献较小,故将具有“三维效应”的内压简化为沿高度、环向不变的常数进行设计可满足安全性要求.

4结论

基于刚性模型测压风洞试验获得了某核电站220 m高超大型冷却塔沿高度、环向变化的三维内表面风压系数,分析了冷却塔内表面风荷载的三维效应,采用有限元计算方法对内压设计取值简化进行了讨论,并对结果产生原因进行了分析,主要结论如下:

1)冷却塔内表面风压并非完全沿高度、环向均匀分布,风压系数沿高度方向约在0.1范围内波动,环向不均匀性以风筒施工期间的空塔塔底风压尤为严重.

2)尽管内压的大小及分布特征会对响应产生一定的影响,但由于冷却塔的风致响应中以外压占主导地位,内压对响应的贡献较小,将具有“三维效应”的内压简化为沿高度、环向不变的常数进行设计可满足安全性要求,大小可取为-0.50.

参考文献

[1]GB/T 50102-2003工业循环水冷却设计规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 2003:21-23.

GB/T 50102-2003Code for design of cooling for industrial recalculating water[S]. Beijing: China Planning Press, 2003:21-23. (In Chinese)

[2]NDGJ5-88火力发电厂水工设计技术规定[S]. 北京: 中国电力出版社, 2006:120-122.

NDGJ5-88Technical specification for hydraulic design of thermal power plant[S]. Beijing: China Electric Power Press, 2006:120-122. (In Chinese)

[3]赵林, 李鹏飞, 葛耀君. 等效静风荷载下超大型冷却塔受力性能分析[J]. 工程力学, 2008, 25(7):79-86.

ZHAO Lin, LI Pengfei, GE Yaojun. Numerical investigation on performance of super large cooling towers under equivalent static wind load[J]. Engineering Mechanics,2008, 25(7): 79-86. (In Chinese)

[4]孙天凤, 周良茂. 无肋双曲线冷却塔风压分布的全尺寸测量和风洞研究[J]. 空气动力学学报, 1983, 12(4):68-76.

SUN Tianfeng, ZHOU Liangmao. A full scale and wind tunnel study of wind pressure distribution around a ribless hyperbolic cooling tower[J]. Acta Aerodynamica Sinica, 1983,12(4):68-76. (In Chinese)

[5]KASPERSKI M, NIEMANN H J. On the correlation of dynamic wind loads and structural response of naturaldraught cooling towers[J]. Jouranl of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1988, 30(2):67-75.

[6]李鹏飞, 赵林, 葛耀君,等. 超大型冷却塔风荷载特性风洞试验研究[J]. 工程力学, 2008, 25(6):60-67.

LI Pengfei, ZHAO Lin, GE Yaojun, et al. Investigation on wind load characteristics for super large cooling tower in wind tunnel[J]. Engineering Mechanics,2008, 25(6): 60-67. (In Chinese)

[7]张陈胜. 大型双曲冷却塔风荷载的数值模拟研究[D]. 杭州: 浙江大学建筑工程学院, 2008:33-37.

ZHANG Chensheng. Numerical simulation study of wind load on large hyperbolic cooling tower[D].Hangzhou: College of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang University, 2008:33-37. (In Chinese)

[8]沈国辉, 张陈胜, 孙炳楠, 等. 大型双曲冷却塔内表面风荷载的数值模拟[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2011, 43(4):104-108.

SHEN Guohui, ZHANG Chensheng, SUN Bingnan, et al. Numerical simulation of wind load on inner surface of large hyperbolic cooling tower[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2011, 43(4):104-108. (In Chinese)

[9]鲍侃袁, 沈国辉, 孙炳楠. 大型双曲冷却塔平均风荷载的数值模拟研究[J]. 空气动力学学报, 2009, 27(6):650-655.

BAO Kanyuan, SHEN Guohui, SUN Bingnan. Numerical simulation of mean wind load on large hyperbolic cooling tower[J]. Acta Aerodynamic Sinica , 2009, 27(6):650-655. (In Chinese)

[10]余关鹏. 大型双曲冷却塔风荷载特性和风致干扰效应研究[D]. 杭州: 浙江大学建筑工程学院, 2010:70-80.

YU Guanpeng. Study on characteristics of wind load and windinduced interference for large hyperbolic cooling tower[D]. Hangzhou: College of Civil of Engineering and Architecture, Zhejiang University, 2010:70-80. (In Chinese)

[11]沈国辉, 余关鹏, 孙炳楠, 等. 考虑内外压共同作用的大型冷却塔风荷载分析[J].空气动力学学报, 2011, 29(4):439-446.

SHEN Guohui, YU Guanpeng, SUN Bingnan,et al. Analysis of wind load on large hyperbolic cooling tower considering interaction between internal and external pressure[J].Acta Aerodynamic Sinica, 2011, 29(4):439-446. (In Chinese)

[12]DIVER M. Large cooling towers the present trend[J]. Jouranl of Structural Engineer,1977, 55(10):130-137.

[13]SOLLENBERGER N J, BILLINGTON D P. Wind loading and response of cooling towers[J]. Journal of the Structural Division, ASCE, 1980, 103(3):601-621.

[14]SCANLAN R H, LEONARD J F. Turbulent winds and pressure effects around a rough cylinder at high reynolds number[J]. Jouranl of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1982, 9:207-236.

[15]KAWARABATA Y, NAKAE S, HARADA M. Some aspects of the wind design of cooling towers[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 1983, 14:167-180.

[16]邹云峰, 牛华伟, 陈政清. 基于完全气动弹性模型的冷却塔干扰效应风洞试验研究[J]. 湖南大学学报: 自然科学版, 2013, 40(12):1-6.

ZOU Yunfeng, NIU Huawei, CHEN Zhengqing. Wind tunnel test on windinduced interference effect of cooling towers based on full aeroelastic model[J]. Journal of Hunan University: Natural Sciences, 2013, 40(12):1-6. (In Chinese)

内光电效应 篇3

多年来,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术。医用激光有若干种,在这里我们着重探讨采用电光调制的调Q激光器。该类激光器临床应用比较广泛,其输出性能的优劣直接决定了激光诊疗的质量。如何在不增加大量成本的前提下,通过改进激光器输出装置得到更优化的激光输出?本文设计一种属于调Q开关领域的DKDP电光晶体的电极位置,通过调整电光晶体来改善激光器的输出性能。

四方相磷酸二氘钾(K(DxH1-x)2PO4,简称DKDP)晶体是20世纪40年代发展起来的一种优良的电光和非线性光学晶体材料[1]。它具有非线性光学系数大、透过波段宽、光学均匀性好、易于实现相位匹配、易于生长大尺寸优质晶体等优点[2]。随着激光技术的发展,DKDP晶体的应用日益广泛,如电光Q开关、激光通讯和激光显示中的纵向调制器和高速摄影快门等都使用DKDP晶体[3]。

2 技术背景

当电光晶体受到外电场作用时具有双折射特性,介质中的双折射以2个正交方向即所谓的“快”、“慢”轴来表征。这2个轴具有不同的折射率,其折射率的大小与外加电场的大小成正比的称为线性电光效应,也称为普克尔效应[4];其折射率的变化与电场大小的平方成正比的称为二次电光效应,也称为克尔效应。DKDP晶体属于四方晶系,4軈2 m点群[5],沿晶体通光方向加电场会产生普克尔效应,由此制成的电光调制器如图1所示。

描述光在晶体中的传播规律一般采用折射率椭球方法,在主轴坐标系(X、Y、Z)光轴沿Z轴的单轴晶体折射率椭球方程为:

式中,no为电矢量垂直于光轴的光波折射率,又称o光折射率;ne为电矢量平行光波的折射率,又称为e光折射率[6]。由此可见,一束偏振光沿Z轴方向在晶体中传播,由于在X、Y方向折射率相同,其出射的偏振光与入射的偏振光方向一样。

当在DKDP晶体上沿Z轴方向施加外电场时,折射率椭球方程为:

式中,Ez为沿Z轴方向所加电场;γ63为DKDP晶体的纵向电光系数。令:

代入(2)式得:

式中,V=EzL为晶体两端所加电压;λ为入射光波长。

3 实验研究

3.1 加压后晶体内部场强分布及表达式

以上是在理想状态下得出的结果,DKDP实际加压方式如图2所示。

DKDP晶体为一圆柱体,在圆柱两端分别加上2个环状电极并在2个电极上加上电压。选择如图3所示的坐标系来描述DKDP晶体内部的场强分布。

设在晶体两端电极上加恒定电压V;电极径向厚度为零,图3左、右端面电荷密度分别为σ和-σ。则晶体中点P(x,y,z)电场强度在Z方向的分量Ez[7]为:

L为晶体长度;R为晶体半径;a为电极宽度φ为晶体中一点P(x,y,z)在X-Y平面上的投影和坐标原点的连线与Y轴的夹角;V为电极两端所加的电压

式中,ε为晶体的介电常数。

3.2 作图法求证反向电场

为作图方便,令用Matchcad作图分别求解晶体长度L=28 mm,电极宽度a=5.5 mm及a=10 mm晶体内部不同数值Z的电场强度Ez,如图4、图5所示。

由图4、图5中得出,在距晶体端面1/4电极宽度处到该晶体端面之间Z向的电场为负值,即在电光效应中这部分晶体将起相反的效果,由对称性在晶体另一端可得到相同的结论。

3.3 实验装置及原理

为解决部分电极宽度下晶体内的反向电场问题,将环状电极宽度的一部分探出晶体,这样在反向电场区域没有晶体,那么即使存在反向电场也不会对电光效应产生相反的作用。

实验装置是一个调Q激光器,又称动态激光器[8,9],如图6所示。

工作原理如下:首先在DKDP晶体上加上Vλ/4电压,在氙灯的泵浦下增益介质YAG基态粒子跃迁到高能态上去,并通过自发辐射回到基态,由自发辐射产生的荧光经起偏器后变成线偏振光,当其偏振光的方向与DKDP晶体x′、y′轴的夹角呈45°时,这束偏振光的振幅投影到x′、y′轴上的振幅相等,由于x′与y′轴上的折射率不同,当这两束偏振光通过晶体时会产生π/2的光程差,经过全反射镜再通过晶体一次出射后的相位差为π,这两束偏振光合成后仍然为线偏振光,但其偏振方向较入射时的偏振方向旋转了90°,因而不能通过起偏器,在激光谐振腔内不能形成受激辐射无激光输出。当激光增益介质YAG上能级的粒子数达到最大值时,瞬间退掉DKDP晶体上的电压使激光谐振腔内形成受激辐射输出激光[10]。起偏器与DKDP晶体起到了一个光开关的作用,这是电光晶体在调Q激光器上的一个应用。

3.4 实验结果

由于DKDP晶体上所加电场并不是理想的沿Z轴方向的匀强电场,因此由DKDP晶体所形成的电光开关也不是一个理想的光电开关,必定在关闭时会产生一些漏光,且漏光大小随氙灯泵浦功率增加而增加。实验表明,在一定长度范围内,DKDP晶体的漏光随其晶体长度的减少而增加,如图7所示。

不难理解,晶体长度越小,晶体内部的电场Ez越不均匀。将电极的宽度的一部分探出晶体端面,如图8所示。

图9是不同长度的晶体电极宽度探出晶体表面一半与电极不探出晶体表面的实验数据比较。

在图9中电极宽度有2种,分别为5.5 mm及2.75 mm,其中5.5 mm宽度电极在使用时有一半宽度探出晶体表面外,2.75 mm宽度电极与晶体表面平齐。这样在长度相同的晶体中2种宽度的电极之间的距离相同都等于L-2×2.75。从漏光情况上来看,电极探出晶体表面与电极与晶体表面平齐相差不大,晶体长度为27 mm时电极探出要好一点,但从调Q效果上来看,不管哪种晶体长度电极探出晶体表面都比电极与晶体表面平齐效果好[11]。

4 结论

通过改进调制晶体两端电极的安装位置,可以有效地提高调Q器件的电光性能,还可以增加DKDP晶体的有效长度。无论是从节省材料还是从提高激光器件的输出性能的角度看,这种改进都具有重要的应用价值。

这就给我们提供了一种消除DKDP晶体电光开关内反向电场影响的方法。将DKDP晶体电光开关内加在晶体两端的电极宽度都探出晶体端部一部分,探出部分的电极宽度大于或等于每端整个电极宽度的1/4。这样在反向电场区域没有晶体,那么即使存在反向电场,也不会对电光效应产生相反的作用。

摘要:目的:介绍一种通过调整电光晶体来改善调Q激光器的输出性能的方法。方法:调Q激光器大多采用DKDP作为电光Q开关,工作状态的晶体内存在反向电场,对电光效应产生相反的作用,从而影响激光器的输出性能。将晶体两端的环状电极一部分向外探出晶体,这样在反向电场区域就没有晶体,反向电场也就不会对激光器的电光效应起反作用了。结果:将环状电极的宽度的一部分探出晶体端面,调Q效果比电极与晶体表面平齐好。结论:改变电极的位置,可以消除电光晶体内反向电场的负效应,改善调Q激光器的输出性能。

关键词:电光效应,反向电场,电极位置

参考文献

[1]张克从,王希敏.非线性光学晶体材料科学[M].北京:科学出版社,1996:107-115.

[2]常新安,王希敏.DKDP晶体亚稳相生长研究[J].人工晶体学报,1999,7(1):32.

[3]成向阳.2 ns电光调制开关[J].激光与光电子学进展,2008,45(2):41.

[4]郁道银,谈恒英.工程光学[M].北京:科学技术出版社,1998:247-252.

[5]Jiang Minhua.Crystal Growth[M].New York:McGraw-Hill,1995:276-282.

[6]侯学元,钱焕文.激光器件及其应用[M].济南:山东大学出版社,1997:67-73.

[7]蔡履中,王成彦,周玉芳.光学[M].济南:山东大学出版社,2002:282-284.

[8]吕百达.固体激光器件[M].北京:北京邮电大学出版社,2002:125-132.

[9]Gu M.Advanced Optical Imaging Theory[M].Springer:Heidelberg,2000:143-163.

[10]W.克希耐尔.固体激光工程[M].北京:科学出版社,2002:421-426.

内光电效应 篇4

关键词:β-内酰胺类药物,抗菌药物后效应,合理用药

本研究分析β-内酰胺类抗菌药物后效应及合理用药, 现报告如下。

1 抗菌药物后效应所产生的机制

目前关于抗菌药物后效应所产生的机制主要包括以下两种说法, 一种是抗菌药物与相应的细菌发生短暂的接触后, 其便与细菌的把位产生了持续性的结合, 导致了细菌出现了非致死性的损伤, 使得细菌的正常功能恢复有所延缓, 细菌恢复生长[1];另一种是当患者使用抗菌类药物后, 细菌便提高了对于人体的敏感性, 从而使其被吞噬更加容易起来, 于是产生了细胞和抗菌药物之间的协同作用[2]。

2 β-内酰胺类抗菌药物后效应的特点

目前β-内酰胺类抗菌药物在临床上已经成为了使用较为广泛的抗菌药物, 时间依赖性便是此种抗菌药物后效应, 其杀菌的主要作用在于将主要依赖T大于最低抑菌浓度 (MIC) 的时间发挥出来, 而若要将其良好的杀菌作用完成, 则应该做到每24h中, 患者的血以及组织中的药物的浓度所大于MIC的时间应该保持在14h之上[3]。抗菌药物后效应一般情况与细菌再次合成细胞壁的时间相等, 但是细菌的种类有所不同, 则其在不同的药物浓度下所产生的相应地抗菌药物后效应也有着很大的区别。所以即使是同一类型的抗菌药物, 其所面对的细菌感染有所不同时, 因为抗菌药物后效应之间的差异, 各个抗菌药物的给药方法则也不尽相同[4]。

3 按照抗菌药物后效应进行合理的用药

青霉素类的药物对于革兰阳性球菌有着相对较长的抗菌药物后效应, 而头孢菌素中的大多数也有着较长的抗菌药物后作用。但是以上两种药物对于葛兰阴性菌不会有抗菌药物后效应产生, 为了使得最终的治疗效果可以达到最佳, 针对格兰阳性菌感染, 在抗菌药物后效应的作用下, 药物的效应时间得到了明显的延长, 因此可适当的将药物的计量增加, 快速的进行静脉滴注, 将给药的次数逐渐的减少至每天两次, 从而使得抗菌的效果达到最佳[5]。

头孢曲松的t1/2最长可以达到85h, 其相应的抗菌药物后效应也比较长, 此类β-内酰胺类药物的给药次数应该减少, 这样就可以将血浆药物浓度维持在正常水平避免疗效降低, 每天给药的次数多余一次在临床抗菌中并无益处[6]。对于头孢地尼来说, 每天给药的次数为一次或两次, 其最终的抗菌效果并无多大差别, 但是对于患有皮肤感染或者是肺炎的患者来说, 每天的给药次数则应为两次[7]。针对葛兰阴性菌所引起的感染, 以上所叙述的β-内酰胺类药物的抗菌药物后效应不太明显, 因此应该采用持续静脉滴注或者多次给药的方法对血药浓度进行维持, 使之比MIC高。

碳青霉烯类的药物对于葛兰阴性菌和革兰阳性菌的抗菌药物后效应都非常明显, 并且在抗菌药物的浓度逐渐增加的情况下, 抗菌药物后效应也有了明显的增加。亚胺培南或西司他丁在常见的感染致病菌治疗中, 其抗菌药物后反应可以达到36min~3h 12min[8], 并且在药物浓度增加接触的时间延长的情况下其抗菌药物后效应也有所延长, 但是有极限值, 其最大值在10~20倍MIC接触2h后可达到[9], 而抗菌药物后效应的时间则可达4.5h。因此临床给药时可采取每天两次的方式进行, 但是对于感染较为严重的患者来说, 增加其给药的次数那么治疗的效果则会更好[10]。

4 小结

β-内酰胺类抗菌药物目前在抗菌药物中, 其是品种最多并且应用最为广泛的一种重要的抗菌药物。对β-内酰胺类抗菌药物进行合理的应用, 可有效的发挥其强大的杀菌作用, 并且可在细菌的耐药性防治、预防二重感染以及降低不良反应发生率方面, 其有着极为重要的应用价值, 因此合理的使用β-内酰胺类抗菌药物在临床治疗中意义重大。

参考文献

[1]杨启文, 徐英春, 王辉, 等.依替米星体外抗菌活性及其与β-内酰胺类抗菌药物的协同作用研究[J].中华医院感染学杂志, 2008, 18 (7) :1010-1013.

[2]张守钗, 张玲玲, 陈苏婉, 等.头孢曲松/他唑巴坦对产β-内酰胺酶大肠埃希菌后效应的研究[J].四川大学学报 (医学版) , 2009, 40 (6) :1071-1074.

[3]倪芳, 童明庆, 刘根焰, 等.头孢哌酮和哌拉西林与β内酰胺酶抑制剂对大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的后效应研究[J].中华检验医学杂志, 2005, 28 (12) :1239-1242.

[4]吕娟丽, 闫赋琴, 刘洋.β-内酰胺类抗菌药物后效应与合理用药[J].中华医院感染学杂志, 2011, 21 (14) :3039.

[5]张晋湘, 彭梅, 谢忆虹.抗产超广谱β-内酰胺酶菌属药物的后效应[J].中国医院药学杂志, 2003, 23 (9) :552-553.

[6]倪芳, 童明庆.β-内酰胺酶抑制剂对β-内酰胺抗生素后效应的影响[J].药品评价, 2005, 2 (5) :377-379.

[7]曲彩红, 苏向阳, 黎小妍, 等.249例β-内酰胺类抗菌药物的不良反应分析[J].中国药物警戒, 2010, 7 (12) :748-751.

[8]刘滔滔, 陈龙英, 扬玉芳, 等.555例β-内酰胺类抗菌药物不良反应分析[J].中国药业, 2005, 14 (9) :73-74.

[9]张慧芳, 王邦松, 董培红, 等.鲍曼不动杆菌对β-内酰胺类抗菌药物的耐药性分析[J].实用医学杂志, 2007, 23 (21) :3441-3442.

内光电效应 篇5

关键词:骨水泥,脊椎,内固定,椎弓根螺钉,生物力学

在20世纪70年代Roy-Camille开始应用椎弓根螺钉固定技术治疗腰椎骨折。经过近30年的发展, 椎弓根螺钉固定技术已经广泛应用于多种脊柱疾患 (脊柱骨折脱位、退行性变、肿瘤、畸形) 的治疗并取得了优良的效果[1], 其坚强的内固定成为胸腰椎的最主要后路固定方法[1,2]。对骨质疏松患者进行内固定手术治疗是骨科治疗难题之一[3,4], 易出现螺钉松动、拔出、骨折、以及内固定失效等问题, 椎弓根螺钉用于骨质疏松患者也不能很好地发挥其作用, 经椎弓根固定面临着固定把持力下降、固定松动、螺钉退出以及螺钉对椎体切割等问题。临床实践中, 椎弓根置钉时, 有时会出现一次置钉不成功或螺钉位置欠佳, 再次置钉导致钉道扩大, 使固定的坚固性下降。再者, 当螺钉固定失败, 需翻修手术, 二次利用椎弓根置钉, 固定的坚固与可靠都是需研究的问题。

骨水泥, 化学命名为丙烯酸黏固剂、聚甲基丙烯酸甲酯 (polymethyl methacrylic, PMMA) , 在脊柱内固定中可以对骨质疏松及椎弓根钉道损坏起强化作用, 有关临床实践和生物力学测试的研究已取得一定的效果, 但仅限于螺钉受轴向牵拉拔出的力学效应比较, 而螺钉垂直切割椎体的报道还不多见。手术中的撑开复位及术后患者的离床活动都会使螺钉对椎体产生切割作用, 破坏椎体。因此提示我们应测试螺钉垂直切割椎体的生物力学, 来达到提高手术疗效的目的。

我们于2008年6月至7月进行了骨水泥强化、强化翻修椎弓根螺钉后螺钉垂直切割椎体的生物力学测试, 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 实验试剂与仪器、设备

丙烯酸树脂骨水泥Ⅱ, 天津市合成材料工业研究所产品;5.5 mm/40 mm及7.0 mm/55 mm AF椎弓根螺钉, 北京市奥斯比利克医疗器械公司产品;新鲜冷冻成人T10、T11、T12、L1、L2、L3完整椎骨, 实验前24 h常温解冻, 去处软组织分解椎体;上海华龙电子控制试验机, 型号WDW-20 N。

1.2 标本分组与标本模拟手术

1.2.1 标本分组

新鲜T10、T11、T12、L1、L2、L3完整椎骨作实验标本 (其大小、外形、结构接近, 较大, 多为骨折的好发部位) 。要求无脊柱畸形及疾患, 经X线检查筛选30个椎骨, 随机分2组, 每组15个, 每个椎体自身对照, 第一组2侧椎弓根分别命名为A (骨水泥强化侧) 、B (对照侧, 单纯螺钉固定) , 第二组2侧椎弓根分别命名为C (骨水泥强化翻修侧) 、D (对照侧, 粗大螺钉翻修侧) 。

1.2.2 标本模拟手术、术后观察及力学测试

1.2.2.1 标本模拟手术

标本室温下自然解冻, 于椎弓根入钉点处钻孔, A侧椎弓根丝锥攻丝, 按粉液比为2 g∶1 mL比例调制PMMA, 注入1 mL PMMA于钉道中, 旋入5.5 mm/40 mm螺钉固定 (见图1) ;B侧椎弓根与A侧作对照, 钻骨道、攻丝后单纯5.5 mm/40 mm螺钉固定 (见图2) ;C侧椎弓根钻骨道后, 丝锥由细到粗 (5.5 mm、6.25 mm、7.0 mm) 攻丝, 注入PMMA 2 mL, 5.5 mm/40 mm螺钉固定 (见图3) ;D侧与C侧作对照, 丝锥由细到粗 (5.5 mm、6.25 mm、7.0 mm) 攻丝, 置入7.0 mm/55 mm螺钉固定。

1.2.2.2 模拟手术后标本的观察

肉眼观察模拟手术后的标本有无损坏、骨折, 骨水泥有无渗漏。拍摄标本正侧位X线片、CT扫描以明确螺钉是否在椎弓根、椎体内, 位置是否较好, 螺钉是否对称 (见图4) 。

1.2.2.3 标本于电子控制试验机的固定

经椎管用钢制钩子垂直固定标本于试验机的底座, 通过特制模具连接螺钉与拉伸试验装置, 当拉伸时, 力通过模具作用于螺钉, 使螺钉向上切割椎体。

1.2.2.4 椎体耐受切割力测试 (见图5)

采用试验机垂直向上牵拉模具, 使力传导致螺钉, 产生垂直于螺钉向上的力。设置标距为50.0 mm, 沿与椎弓根螺钉长轴方向垂直的方向以20.0 mm/min加载速率作持续牵拉, 当载荷-位移曲线出现屈服, 达到最大位移或椎体椎弓根破坏 (见图6) 后停止, 所记录曲线的最大值即为椎骨耐受负荷的临界值。分别对两组椎骨共四侧椎弓根进行生物力学测试, 记录A、B、C、D侧椎弓根耐受负荷的临界值。

1.2.2.5 实验结果判定

a) 标本损坏情况观测:观测各组标本在承受最大螺钉切割应力后椎骨或椎弓根破坏情况。b) 结果判定:每次测试曲线的最大值即为椎骨耐受螺钉切割作用的临界值, 得出的数据进行统计学分析。

1.3 统计学分析

实验数据以均数±标准差undefined表示, 作同类别组间比较的统计学分析, 采用SPSS 13.0统计软件, 进行样本t检验和方差分析等处理, 显著性水平置于0.05, P<0.05有统计学意义。

2 结 果

2.1 第一组标本测试结果

2.1.1 标本损坏情况

生物力学测试后, 肉眼观察骨水泥强化侧 (A侧) 与其对照侧 (B侧) 全部为椎体或椎弓根破坏, 无螺钉拔出及螺钉断裂。A侧椎弓根与椎体交界处骨折9 例, 椎体骨折6 例。B侧椎弓根与椎体交界处骨折11 例, 椎体骨折4 例。

2.1.2 耐受负荷的临界值数据分析

骨水泥强化侧耐受负荷的临界值结果为 (1 198±122) N;对照侧为单纯椎弓根螺钉固定侧, 耐受负荷的临界值结果为 (805±64) N。两组间有显著性差异 (t=3.817, P<0.05) , 说明骨水泥可强化椎弓根螺钉, 尤其在防止手术中置钉后撑开、患者站立, 螺钉对椎体的切割破坏上有一定的加固作用。

2.2 第二组标本测试结果

2.2.1 标本损坏情况

生物力学测试后, 肉眼观察骨水泥强化翻修侧 (C侧) 及粗大螺钉翻修侧 (D侧) 全部为椎体破坏, 无螺钉拔出及螺钉断裂。C侧椎弓根与椎体交界处骨折13 例, 椎体骨折2 例;D侧椎弓根与椎体交界处骨折8 例, 椎体骨折7 例。

2.2.2 耐受负荷的临界值数据分析

骨水泥强化翻修侧 (C侧) 耐受负荷的临界值结果为 (1 775±203) N;对照侧为粗大螺钉翻修侧 (D侧) , 耐受负荷的临界值结果为 (953±97) N。两组间有显著性差异 (t=2.352, P<0.05) , 说明骨水泥在防止螺钉对椎体切割破坏方面的强化翻修效果明显地高于粗大螺钉的翻修效果。

3 讨 论

椎弓根螺钉内固定是脊椎外科主要治疗手段, 是目前脊柱外科技术最常用的后路内固定方法, 但内固定手术并发症相应也逐渐增加, 其中主要表现在以下两方面。其一由于螺钉把持力不够或术后负荷过大导致螺钉拔出、断裂[5], 在手术中撑开时和手术后患者离床活动时螺钉切割破坏椎骨导致椎骨骨折, 内固定失效, 这主要见于老年骨质疏松患者, 骨质疏松椎体因骨量丢失严重, 骨-螺钉界面连接不牢固, 所以椎体的骨密度会直接影响到椎弓根螺钉固定的强度[6,7]及稳定程度[8,9];其二由于椎弓根直径有限, 手术时一次置钉失败需再次置钉以及螺钉拔出内固定失效的翻修手术治疗时, 固定强度必然会明显下降甚至固定失败。

理论上骨水泥作为一种骨黏固剂可以牢固地连接植入材料与骨质, 以加强其牢固性。近年来, 许多学者、医生进行利用骨水泥来加固椎弓根螺钉的生物力学与临床研究, 用于骨质疏松患者及翻修手术患者, 取得了很好的治疗效果, 得到了有说服力的实验数据。用普通医用骨水泥修复钉道后螺钉把持力增加149%~200%[10], 强化后, 骨-螺钉界面转化为骨-黏固剂-螺钉界面, 螺钉与骨水泥紧密结合, 从而克服了骨-螺钉界面连接不牢固的缺陷, 致使螺钉的拔出主要是骨水泥-骨界面的脱离。国内外许多学者使用新鲜脊柱标本, 在椎弓根螺钉置入前, 钉道中注入骨水泥, 进行拔出螺钉的生物力学测试, 了解注入骨水泥后, 螺钉耐受拔出的能力。这些数据几乎全部是沿螺钉纵轴的轴向拔出力的实验数据, 而螺钉除了可被拔出外, 在术中被撑开时、当患者下床活动时, 螺钉可切割破坏椎骨, 尤其当患者骨质疏松及翻修手术时, 椎骨遭受到的切割破坏作用更大。而骨水泥强化螺钉固定后, 椎骨耐受切割破坏的能力是否有提高, 还没有实验数据支持。当钉道内注入骨水泥后再行螺钉固定, 螺钉外包骨水泥与骨接触, 其接触面积增大, 相互作用力分散, 导致螺钉作用于椎骨的切割破坏力减小, 使骨质疏松或翻修手术的椎骨能承受, 本课题的研究也证实了这一点。

本实验使用成人新鲜胸腰段脊椎标本作为研究对象, 医用骨水泥强化椎弓根螺钉固定标本, 行生物力学测试, 测定椎体耐受螺钉切割破坏的能力。

把30个椎体标本随机分成2组, 每组15个, 每个椎体的一侧椎弓根作为实验侧, 另一侧椎弓根作为对照侧, 实验侧加骨水泥, 对照侧不加骨水泥。第一组研究骨水泥强化椎弓根螺钉固定后, 椎体耐受螺钉切割破坏能力的变化。第二组是模拟螺钉固定失败需翻修的情况, 比较骨水泥强化翻修固定与粗大螺钉翻修固定的强度。

大量文献报道, 骨水泥对椎弓根螺钉的固定强度有明显的增强作用[11]。本实验说明, 骨水泥可以增强椎体对螺钉切割破坏的耐受性, 骨水泥强化椎弓根螺钉固定合并骨质疏松症的脊柱, 可防止出现椎体骨折及螺钉松动拔出等并发症。此外, 骨水泥在椎弓根螺钉固定失败, 或二次翻修手术时, 是很好的补救办法, 其固定强度满意。骨水泥作为一种骨黏固剂, 已在人工关节置换方面应用多年, 固定可靠, 很少有松动, 达到脊柱即刻稳定不成问题。远期因骨-骨水泥界面的异物反应发生骨溶解而导致有松动的可能[12], 但任何一种脊柱固定的远期稳定依靠骨性融合, 只要能达到即刻稳定, 问题就可解决。骨水泥在临床应用多年, 组织相容性较好, 毒副作用少, 一般无严重不良反应, 当其应用于强化脊柱内固定时, 如果不渗入椎管、神经根管, 不进入血管, 是非常安全的。

内光电效应 篇6

从20世纪末以来,具有高技术含量、高附加值和高竞争力 “三高”特征的高新技术产业集群已经成为各国发展高新技术最为成功的模式,也成为了各国创新体系中的火车头和和领头羊。美国的硅谷、 日本的筑波、印度的班加罗尔软件园、台湾新竹科技园等成功范例已充分说明高技术产业集群是增强一个国家或地区核心竞争力和提高创新能力的有效途径。高技术产业集群在推动科技进步,提高经济增长质量,促进国家或地区经济发展方面所起到的作用是无庸置疑的,因此受到理论界及各国政府的高度重视。

综观各个国家高技术产业发展的实践,我们发现这样一个值得深思的问题,即 “为什么有的高技术产业集群能够健康发展( 如硅谷) ,而有的高技术产业集群却缺乏活力,如昙花一现( 如美国的218公路) ? 什么是高技术产业集群旺盛的生命力? 这种旺盛的生命力来自于何处?”许多学者将其归结为集群内的知识溢出,认为知识溢出是形成集群创新及其繁荣的最主要条件,知识溢出构成了集群创新能力的本质特征。知识溢出通过集群内人才的流动、企业信息的交流、知识的共享与传播、设施的共享等为集群内企业的知识及技术创新提供了适宜环境和强大动力,为产业集群持续竞争优势的建立提供了有力的支持。知识溢出效应是促进集群创新发展和集群经济增长的根本动力,是集群创新产生和生产率提高的源泉。

因此,多角度、系统深入地探讨和研究高技术产业集群内的知识溢出影响因素、知识溢出机制与溢出效应,不仅是对知识创新理论的丰富和完善, 也是对集群创新理论的有效补充。高技术产业集群创新是一个多主体的创新体系,包括企业、高校、 科研院所、中介机构和政府等,发生在高技术产业集群内的知识溢出主要是组织间的溢出,如企业与企业之间、企业与科研院所之间、企业与高校之间、 高校与科研院所之间等。本文将应用系统动力学模型与方法来系统地研究高技术产业集群组织间的知识溢出机制与知识溢出效应,进而揭示知识溢出对企业集群发展和持续创新的诱因,以期为知识溢出的研究进行有益的探索。

2文献回顾

国内外很多学者认为知识溢出是高技术企业集群发展、提高创新能力、获取竞争优势的主要动因。 新古典经济学的鼻祖Marshall[1]指出产生集聚的原因在于可以便利地获取知识溢出效应。Mac Dougall[2]在探讨东道国接受外商直接投资( FDI) 的社会效益时,提出知识的溢出效应应视为FDI的一个重要现象。Mahony和Vecchi[3]通过研究美国、英国、日本、法国和德国5个国家的数据发现,行业内部研发活动发挥非常重要的角色,能够提供更高的生产率,并认为这可以解读为支持知识溢出效应存在的证据。国内学者叶建亮[4]认为知识溢出是企业集群的重要原因,它不仅决定了集群的规模,也影响集群组织内企业的生产函数。李文宇、陈健生[5]指出高新技术产业向主要发达省份集聚的驱动因素之一是知识溢出。吴梅、龙志和[6]的研究结果表明,广东高新技术产业存在显著的MAR外溢效应和Porter外溢效应,其中MAR外溢影响最为显著。

关于知识溢出效应的研究,Grossman和Help- man[7]认为高技术企业集群的主要动因是获得同行或相关企业或机构的知识溢出,知识溢出效应可以增加集群的知识积累和新知识创造,是高技术产业集群提高创新能力,获得竞争优势的根本原因。Fal- lick,Fleischman和Rebitzer[8]指出推动集群成长的主要动力是持续的创新活动,而持续创新活动的关键因素是知识溢出,知识溢出是高技术产业开发区产生凝聚经济效应的主要原因。Propris和Drifield[9]认为在已有的集群中,集群从FDI溢出效应可以产生巨大的生产力,当国内企业进行R&D投资,进入集群中的外企也会得到知识溢出效应的好处。 Alcácer和Chung[10]发现公司定位时不仅考虑从内在知识溢出的收益也考虑向外的溢出效应的损失。Gil- bert,Mc Dougall和Audretsch[11]发现位于地理集群中的企业能从当地的环境中吸收更多的知识,从而有更高的经济增长和创新绩效。 Todo, Zhang和Zhou[12]指出,研究生或有海外教育背景的员工在跨国企业中有巨大的溢出效应。

为了进一步研究知识溢出对集群带来的正负效应,王子龙、谭清美[13]在Logistic曲线的基础上建立了知识溢出效应模型,认为知识溢出在带来区域集聚经济、规模经济形成的同时也造成区域产品雷同化和网络内部企业的竞争加剧,并提出了 “使知识溢出效应的外部性内在化”的解决问题的有效途径。张秀武、王波[14]的实证结果表明知识溢出对区域高技术产业技术创新产出影响显著。沙文兵、李桂香[15]的研究表明外资企业R&D活动对内资企业产生了一定的知识溢出效应,一定程度上推动了内资企业创新能力的提高。刘满凤、唐厚兴[16]通过计算机仿真研究了知识溢出对组织间知识分布的影响, 为学术界关于知识溢出会使不同企业技术水平趋于相同还是走向分化的争论提供了有益的参考。

影响知识溢出的因素很多,Saxenian[17]提出知识溢出与企业的吸收能力密切相关。Jaffe,Traijtenberg和Henderson[18]为检验知识溢出与地理接近的关系, 通过比较初始专利和引用专利的地理位置,认为知识溢出以专利引用的形式留下了纸痕。Maurseth和Verspagen[19]指出知识溢出效率的高低还取决于受溢者的吸收能力与溢出者和受溢者之间的地理距离, 知识溢出的地理维度来源于隐性知识与显性知识的差异。Lim[20]强调自身的R&D投资是提高企业吸收能力的重要手段。Szulanski[21]用复杂性和隐性两个特征变量来刻画知识,认为复杂的与特定情境相关联的知识往往令人难以理解,越复杂的知识产生越高程度的模糊性,认为知识的复杂性和隐性程度越高,就越不利于产业集群网络中知识的溢出。Whit- tington,Smith和Powell[22]对1988 - 1999年美国生命科学集群研究表明,集群的地理位置和网络结构对知识溢出有着不可忽视的影响。Shafiei,Ghofrani和Saboohi[23]研究表明技术追随者的吸收能力、吸收速度、知识的复杂性都是知识溢出过程的影响因素。 朱秀梅、蔡莉[24 - 25]研究高技术产业集群创新的结果表明,知识溢出、企业吸收能力、集群社会资本、 企业创新绩效这几个要素之间存在较复杂的作用关系。刘红丽等[26]分析了高技术产业集群中知识源的知识表达能力、知识传递能力、知识转移意愿,知识受体的吸收能力、学习愿望和竞争压力,集群的集聚程度和距离,知识源与知识受体的接触频率对隐性知识转移的影响,绘制了高技术产业集群隐性知识转移的因果关系图。

关于知识溢出的渠道,Saxenian[17]认为集群成员间的广泛互动( 包括非正式交流) ,为知识溢出提供了有利的条件。Fallick,Fleischman和Rebitz- er[8]认为快速和经常发生的员工跳槽是硅谷高技术集群的微观基础,人员流动带来的知识溢出是聚集的一个重要因素。Kesidou和Romijn[27]在分析乌拉圭蒙得维的亚的软件企业集群时指出,集群内劳动力的流动、公司拆分和非正式交流都会引发本地知识溢出( LKS) ,LKS对区域创新和经济增长有显著的正向影响。Kloosterman[28]在研究鹿特丹和阿姆斯特丹的建筑公司间的知识溢出效应时指出,衍生企业、人才流动和专门机构行使了知识交流桥梁的职责。魏江[29]揭示了知识溢出的经济性和存在意义, 分析了集群中知识溢出的途径和影响因素及知识溢出的动态控制机制,提出了既能使每个集群成员发展具有自身特征的知识,又能激励集群成员承担应有的知识溢出义务,维持知识溢出和知识控制之间的动态平衡的策略。

从以上研究可以看到,国内外许多学者对知识溢出是集群的一个重要驱动因素达成了共识,但因知识溢出的度量比较复杂,知识溢出效应的定量研究比较困难,大多数学者的研究都是对知识溢出效应的定性分析,定量分析相对较少,本文拟借鉴Shafiei,Ghofrani和Saboohi的知识溢出在知识积累中的思想,结合高技术产业集群的特点来分析其组织间的知识溢出效应,以期能从定量角度描绘高技术产业集群组织间知识溢出的效应。

3集群内组织间的知识溢出影响因素及反馈模型建立

系统动力学( system dynamics,简称SD) 是一门分析研究复杂信息反馈系统动态趋势的学科,SD借助计算机仿真技术来研究和分析复杂系统内部结构与外部动态行为的关系,为系统决策者提供决策所需要的科学依据。SD模型能处理高阶次、非线性、多重反馈的复杂时变系统。本文的知识溢出是一个系统工程,该系统结构复杂、影响因素众多、 系统行为有时滞现象,这些特征提示我们可以用系统动力学的方法来研究知识溢出。为研究方便,本文考虑集群内只有两个组织的单向知识溢出情形, 这两个组织分别称之为知识的溢出者和知识接收者, 简称为溢出者和接收者。

3. 1知识溢出影响因素分析

Cohen和Levinthal[30]认为内部研发和外部溢出是科学技术知识流的两大来源,并依此开创性地给出了如下著名的知识流公式:

其中Rj是企业i自身在研发上的投资,是同行业或相同技术领域的其他企业在研发上的投资总额;θ是知识溢出程度,U是背景知识水平;是企业可以利用外部知识资源的总量;是企业吸收能力。

由于知识的无损耗性,即溢出者在溢出知识后其自身的知识并不会减少,运用Cohen和Levinthal的知识流公式并考虑到知识的折旧,假定知识溢出者的知识存量变化只与自身的知识折旧和自身的R&D有关,接收者的知识存量变化不仅与自身的知识折旧和自身的R&D有关,而且与接收者吸收的知识量有关,而接收者吸收的知识量由知识难度系数、 知识溢出度、接收者的吸收能力决定。

( 1) 溢出度。知识是一种除了失效外不含损耗、可重复使用和共享的资源。1958年,奥地利生物学家Polanyi[31]最早提出 “隐性知识”概念,他认为知识分为显性知识和隐性知识两类。显性知识是能够用明确符号表述的知识,如以文字、图表和数学公式等表述的知识,隐性知识是人们意识到、但难以言传和难以用符号表达的知识。考虑到高技术产业的特点,Shafiei,Ghofrani和Saboohi[23]将高技术产业的知识分为创新知识和背景知识,认为创新知识是最近的创新活动所产生的知识,背景知识是普适性知识,这部分知识为创新知识的发展提供基础。本文将上述两种对知识的分类结合起来,把高技术产业的知识分为显性的背景知识、隐性的背景知识、显性的创新知识和隐性的创新知识。

知识溢出的关键因素涉及知识自身的特性。新的知识诞生后,其中可用语言、文字、图形和符号等整理、编码的显性知识,在被使用和流动过程中都会自然地溢出,知识的隐性程度越低,知识自然溢出的程度就越高。本文用溢出度 θ 表示知识溢出的程度,用自然溢出度表示知识自然溢出的程度, 为研究方便,假定知识的自然溢出度 α ( 0α1) 为一个定值。除自然溢出的知识外,余下的知识( 1 - α) 是需要接收者通过努力才能获取溢出,即是这些知识能否被接收者获取和获取的程度,与溢出者的溢出意愿和接收者的R&D有关,获取的程度会随溢出者的溢出意愿的增大而提高。本文认为溢出者的溢出意愿主要与溢出者感受到的来自接收者的威胁有关,溢出者如感觉接收者的知识与自己的知识太相近,知识溢出可能减少自身的利益,溢出意愿就会越低。

研发投入的作用不仅在于直接带来了新知识, 更重要的是增强了接收者对外来技术的模仿、学习和吸收能力,所以接收者的R&D投入越大,余下的知识被获取的可能性越大。影响溢出度的因素如图1所示。

( 2) 知识难度系数。Shafiei,Ghofrani和Sa- boohi认为知识难度系数是一个由知识自身的特性决定的量,接收者实际感知到的知识难度不仅与知识自身的难度系数有关,而且与所感知的背景知识相似度和预期的创新知识的难度系数有关。感知的背景知识相似度和预期的创新知识难度系数都与接收者的创新能力有关,创新能力越高,感知和预期的能力越强。感知的背景知识相似度还与背景知识的相似度有关,当接收者的背景知识与溢出者的背景知识越相似,接收者感知的背景知识相似度越高, 此时接收者感觉知识的难度系数越低。

接收者感知的创新知识难度系数与创新知识相似度有关,创新知识相似度越大,溢出者和接收者的创新知识越接近,接收者没有太多的新东西可向溢出者学习,只依赖它自己的R&D,这时,接收者感知的知识难度系数将会增加。

为平滑感知的创新知识难度系数的激烈起伏, 本文假设调整时间为2年。

影响感知的知识难度系数的因素如图2。

在图2中存在两个反馈环:

反馈环1: 感知的难度系数→吸收能力→吸收速度→溢出的知识→接收者的知识存量→接收者的背景知识→背景知识相似度→感知的背景知识相似度→感知的难度系数,这是一个正反馈环。

反馈环2: 感知的难度系数→吸收能力→吸收速度→溢出的知识→接收者的知识存量→接收者的创新知识→创新知识相似度→感知的创新知识难度系数→预期的创新知识难度系数→感知的难度系数, 这是一个负反馈环。

( 3) 吸收能力。吸收能力是企业学习、消化外部新知识并最终商业化应用的能力,吸收能力与外部知识的难度有关,在其它条件不变的情况下,实际感知的外部知识难度的增加会降低企业的吸收能力。

溢出的知识要有效地被吸收,先决条件是接收者具备吸收此项新知识的能力以及学习强度足以引发学习动机。吸收新知识不只是记忆与背诵,而是将新知识纳入自己现有的知识体系中加以充分利用。 Kwanghui通过实证分析认为,企业R&D活动、企业外部网络关系会影响企业的吸收能力。吸收能力与R&D投入具有密切关系,自身的R&D投资是提高企业吸收能力的重要手段。R&D活动除了会带动创新与开发新产品之外,对强化组织的吸收能力也会具有显著的效益,企业R&D投入增强了企业对外来知识的吸收、学习和模仿的能力,使得企业拥有更强的技术能力去吸收外部知识溢出。影响接收者吸收能力的因素见图3。

3. 2知识溢出反馈模型的建立

基于以上分析,建立如下的知识溢出反馈模型( 见图4) 。从图4中可以看出与知识接收者知识存量相关的反馈环有6个( 见图5) 。

反馈环3: 接收者的知识存量→溢出的知识→ 接收者的知识存量,这是一个负反馈环。

反馈环4: 接收者的知识存量→接收者的知识折旧→接收者的知识存量,这是一个负反馈环。

反馈环5: 接收者的知识存量→接收者的创新知识→接收者显性的创新知识→接收者的显性知识 →接收者对溢出者的知识相似度→溢出意愿→溢出度→溢出的知识→接收者的知识存量,这是一个负反馈环。

反馈环6: 接收者的知识存量→接收者的背景知识→接收者显性的背景知识→接收者的显性知识 →接收者对溢出者的知识相似度→溢出意愿→溢出度→溢出的知识→接收者的知识存量,这是一个负反馈环。

反馈环7: 接收者的知识存量→接收者的背景知识→背景知识相似度→感知的背景知识相似度→ 感知的难度系数→吸收能力→吸收速度→溢出的知识→接收者的知识存量,这是一个正反馈环。

反馈环8: 接收者的知识存量→接收者的创新知识→创新知识相似度→感知的创新知识难度系数 →预期的创新知识难度系数→感知的难度系数→吸收能力→吸收速度→溢出的知识→接收者的知识存量,这是一个负反馈环。

4模拟仿真及结果分析

4. 1仿真模型建立

依据以上对高技术产业集群内组织间知识溢出各因素的反馈分析,建立仿真模型,仿真模型关系设定基于上述分析并借鉴文献[23]后修改,具体如下:

(1)起始时间=2012

(2)结束时间=2032

( 3) 知识折旧率= 0. 03

( 4) 知识折旧= 知识存量* 知识折旧率

( 5) 接收者的知识存量= INTEG ( 接收者实现的R&D + 溢出的知识- 接收者的知识折旧,12000)

( 6) 接收者的背景知识= MIN ( 接收者的知识存量,溢出者的背景知识)

( 7) 接收者的创新知识= MAX ( 0,接收者的知识存量- 溢出者的背景知识)

( 8) 显性的背景知识= 背景知识* 背景知识的显性因子

( 9) 背景知识显性因子= 0. 8

( 10) 显性的创新知识= 创新知识* 创新知识的显性因子

( 11) 创新知识显性因子= 0. 5

( 12) 显性知识= 显性的背景知识+ 显性的创新知识

( 13) 接收者对溢出者的知识相似度= 接收者的显性知识/ ( 溢出者的显性知识+ 溢出者的隐性知识)

( 14) 溢出意愿= IF THEN ELSE ( 接收者对溢出者的知识相似度> 0. 6,0. 1,0. 15)

(15)接收者的R&D=RAMP(1,2012,2032)

( 16) 溢出度= 1 - ( 1 - 自然溢出度) * EXP ( - 溢出意愿* 接收者的R&D)

( 17) 溢出的知识= ( 可得的溢出者的知识- 接收者的知识存量) * 溢出度* 吸收速度

( 18) 创新知识相似度= 接收者的创新知识/溢出者的创新知识

( 19) 背景知识相似度= 接收者的背景知识/溢出者的背景知识

( 20) 感知的背景知识相似度= 接收者的创新能力* 背景知识相似度

( 21) 感知的创新知识难度系数= 接收者的创新能力* ( 创新知识相似度^2)

( 22) 预期的创新知识难度系数= SMOOTH ( 感知的创新知识难度系数,2 )

( 23) 感知的难度系数= 知识的难度系数- 感知的背景知识相似度+ 预期的创新知识难度系数

( 24) 吸收能力= 1 - 1* 感知的难度系数* EXP ( - 0. 01* 接收者的R&D/感知的难度系数)

( 25) 吸收速度= 吸收能力/吸收时间

( 26) 吸收时间= 1

( 27) 可得的溢出者的知识= DELAY FIXED ( 溢出者的知识存量,2,18000 )

( 28 ) 近来的R&D = TIME STEP * 溢出者的R&D

( 29) 隐性的背景知识= 背景知识* ( 1 - 背景知识的显性因子)

( 30) 隐性的创新知识= 创新知识* ( 1 - 创新知识的显性因子)

( 31) 隐性知识= 隐性的背景知识+ 隐性的创新知识

( 32) 实现时间的延迟= 3

( 33) 接收者最初的R&D投入= 500

( 34) 接收者实现的R&D = DELAY1I ( 接收者的R&D,实现时间的延迟,接收者最初的R&D投入)

( 35) 溢出者的背景知识= MIN ( 溢出者的知识存量- 近来的R&D,0. 8* 溢出者的知识存量)

( 36) 溢出者的创新知识= 溢出者的知识存量- 溢出者的背景知识

( 37) 溢出者的知识存量= INTEG ( " 溢出者的R&D" - 溢出者的知识折旧,18000)

( 38) 知识势差= 溢出者的知识存量- 接收者的知识存量

( 39) 溢出者的R&D = WITH LOOKUP

( Time,( [( 2005,0 ) - ( 2100,3000 ) ],( 2007, 745) ,( 2012,810) ,( 2022,1160) ,( 2032,1590) ) )

( 40) SAVEPER = TIME STEP

( 41) IME STEP = 1

4. 2仿真结果分析

( 1) 接收者不同创新能力情况下,接收者的知识存量变化和接收者与溢出者知识势差变化。图6、 图7是知识的难度系数为1,自然溢出度为0. 3,溢出者和接收者的初始知识存量分别为18 000和2 000,接收者的创新能力分别为0. 1、0. 3、0. 5、 0. 7、0. 9时,接收者的知识存量和接收者与溢出者的知识势差随时间变化的仿真结果。从图6中可以看出,接收者知识存量随时间推移逐渐增大,并且不管创新能力为多少,接收者的知识存量从某一时间点以后都是一样的,这表明经过相当长的一段时间,接收者几乎不再从溢出者那里接受知识,知识存量的变化只与接收者自身因素有关。创新能力强的接收者的知识存量增加速度较创新能力弱的接收者的知识存量增加速度快。这正是反馈环7和8作用的结果: 接收者创新能力越强,感知的背景知识相似度越大,从而感知的创新知识难度系数越小, 吸收能力越强,知识存量增加越快。

本文假定溢出者的知识存量只与自身的R&D和折旧有关,所以随着接收者知识存量随时间推移逐渐增大,接收者与溢出者的知识势差随时间推移逐渐减小。开始时知识势差较大,知识复杂性偏高, 导致接收者的吸收能力偏低,此时接收者较低的知识存量让溢出者感受不到( 或感受较轻) 来自接收者的竞争压力,从而知识保护意识偏低,溢出意愿较高,接收者吸收的知识多,因此知识势差开始时快速降低而后降低速度放缓( 见图7) 。仿真结果分析的( 2) ( 3) ( 4) 中有关知识势差的结果分析类似,不再赘述。

( 2) 不同初始势差情况下,接收者的知识存量变化和接收者与溢出者知识势差变化。图8、图9是知识的难度系数为1,自然溢出度为0. 3,接收者的创新能力为0. 3,溢出者的初始知识存量为18000,接收者的初始知识存量分别为2 000、7 000、 12 000、17 000时,即初始知识势差为16 000、11 000、6 000、1 000时接收者的知识存量和接收者与溢出者的知识势差随时间变化的仿真结果。从图8可以看出,随时间的推移,接收者知识存量以递减的速度逐渐增大,初始势差小的接收者的知识存量增加速度较初始势差大的接收者的知识存量增加速度慢,这正是反馈环5和6作用的结果: 接收者与溢出者知识势差越小,接收者对溢出者的知识相似度越大,溢出者会感到潜在竞争压力的增大,利益可能受损因而溢出意愿小而导致。知识势差的结果分析同( 1) 。

( 3) 不同知识难度系数情况下,接收者的知识存量变化和接收者与溢出者知识势差变化。图10、图11是知识的自然溢出度为0. 3,接收者的创新能力为0. 3,溢出者和接收者的初始知识存量分别为18000和2000,知识的难度系数为1、0. 8、0. 6、 0. 4时,接收者的知识存量和接收者与溢出者的知识势差随时间变化的仿真结果。从图10中可以看出,接收者的知识存量随时间推移逐渐增大,知识的难度系数越大,接收者的知识存量增加速度越慢, 这正是反馈环7和8作用的结果: 由于知识的难度系数越大,接收者感知的难度系数也越大,导致接收者的吸收能力降低,吸收速度减慢,知识溢出也减小。知识势差的结果分析同( 1) 。

( 4) 不同自然溢出度情况下,接收者的知识存量变化和接收者与溢出者知识势差变化。图12、 图13是知识的难度系数为1,接收者的创新能力为0. 3,溢出者和接收者的初始知识存量分别为18000和2000,自然溢出度为0. 1、0. 4、0. 7、1时,接收者的知识存量和接收者与溢出者的知识势差随时间变化的仿真结果。从图12中可以看出,接收者知识存量随时间推移逐渐增大,而且自然溢出度越大, 接收者的知识存量增加速度越快,这正是反馈环5和6作用的结果: 自然溢出度越大,溢出度就越大, 知识溢出越多,接收者的知识存量增加越多。知识势差的结果分析同( 1) 。

5结论

本文应用系统动力学模型分析了高技术产业集群内两个组织间的单向知识溢出,通过模拟仿真得出,知识溢出中接收者与溢出者间的知识势差会随着时间的推移而逐渐减小,接收者知识存量的增加及增加速度与初始知识势差、知识的难度系数、知识的自然溢出度、接收者的创新能力有关。初始势差小的接收者的知识存量增加速度较初始势差大的接收者的知识存量增加速度慢、接收者的知识存量增加速度随知识的难度系数的加大而减慢、随自然溢出度的增大而加快、随接收者的创新能力的增强而加速。

高技术产业的知识更新速度较快、知识商业寿命较短,这使得接收者吸收知识的速度非常关键。 速度越快,意味着可以更快地利用吸收到的知识进行再创新,从而尽早实现知识的效能; 速度慢意味着吸收的知识可能过时,成为冗余知识。在知识爆炸、知识更新周期越来越短的当今时代,接收者搜寻溢出知识时找准定位非常重要,选择接收多宽的知识势差以及多大自然溢出度、多高难度系数的知识,明确自身的创新能力以及自身创新能力的提升空间,对这些影响因素做前期评估,是保证知识溢出的有效性的重要举措。

摘要:知识溢出是企业集群发展、提高创新能力、获得持续竞争优势的驱动因素之一,但其过程仍是一个“黑箱”。应用系统动力学模型分析在高技术产业集群内组织间的知识溢出过程中,知识的难度系数、自然溢出度、接收者的创新能力、溢出者和接收者的初始知识势差对组织知识存量和组织间知识势差的影响,得到的结论是,知识的难度系数、知识势差一定程度上阻碍知识溢出,而自然溢出度和接收者的原始创新能力则加速知识溢出。

内光电效应 篇7

人行西山区支行对适度宽松货币政策在辖区内的传导效应进行了调查, 在中央“保增长、扩内需、调结构”的总体要求下, 货币政策传导渠道畅通, 适度宽松的货币政策取得明显成效, 信贷投入对地方经济走出低谷发挥了较好的支持作用, 当前辖区经济金融形势总体是好的, 金融运行整体平稳健康。

一、传导渠道及时畅通

货币政策传导渠道是否畅通, 关系到货币政策执行效果和宏观调控预期目标能否实现。为此, 人民银行西山区支行及时向地方政府传达实施适度宽松货币政策的有关内容, 促进地方经济发展目标与货币政策目标契合。地方政府把货币政策的贯彻作为一项重要工作, 并采取系列措施改善政策执行环境。

一是传导和执行货币政策, 搭建银政、银企合作平台。为了有效贯彻实施货币政策, 人行西山区支行及时将上级行出台的货币政策意图向地方政府汇报, 并结合西山区实际制定《西山区货币信贷工作指导意见》, 组织召开了全区金融工作联席会, 安排部署了金融系统信贷工作重点。根据区政府要求, 组织辖区金融机构、企业参加辖区银企合作促进会, 将重点建设项目和流动资金贷款需求企业名单等材料发给各金融机构, 为银企提供信息平台。建立货币政策传导工作日常沟通平台, 着力解决银政、银银、银企信息不对称问题, 促进地方经济发展规划与银行信贷政策的对接。

二是加强金融维权。在区委政府的支持下, 区级人民法院下达《关于进一步加大依法执行金融案件力度的通知》, 进一步加大金融维权力度, 1~8月, 全区共清理金融维权起诉案件75件, 已结案38件。传导渠道的畅通, 金融生态环境改善, 为货币政策执行提供了有利条件, 增加了银行业信贷资金注入信心。

三是加强“窗口指导”。人民银行西山区支行及时传达央行政策, 引导辖区金融机构根据经济发展的需要, 均衡投放信贷, 保持辖区信贷合理稳定增长。截止8月末, 全区金融机构各项贷款余额2544310万元, 比年初增加398803万元, 增长18.59%。

二、传导政策效应明显

适度宽松货币政策通过信贷管道在辖区得到有效传导。信贷资金投入增加, 信贷资金大量注入实体经济, 对地方经济走出下行区间发挥了较好的支持作用, 政策效应明显:

1. 信贷资金平稳增长。

人民银行通过执行差别存款准备金政策, 积极运用货币政策工具, 为辖内金融机构执行政策提供了充裕流动性。截止8月末, 全区金融机构各项贷款余额2544310万元, 比年初增加398803万元, 增长18.59%, 其中:短期贷款余额778505万元, 比年初增加152609万元, 增长24.38%;中长期贷款余额1762821万元, 比年初增加280347万元, 增长18.91%。

2. 涉农贷款投入增加。

截止8月末, 全区涉农贷款余额297186万元, 比年初增加36783万元, 其中:农林牧渔业贷款余额17675万元;农户贷款24009万元;农业基础设施贷款97905万元;农村企业及各类组织贷款20683万元。信贷资金支持了团结镇与旅游小镇建设相配套的观光农业、休闲旅游;碧鸡镇发展休闲度假、生态旅游, 扶持草莓协会等项目, 通过开展信贷业务, 基本解决了农业生产和非生产性投资的资金需求。银行业在支农服务方式和支持纵深度上明显改进:农村信用社小额信用贷款授信额度提高至10万元;邮政储蓄银行新开办小额信贷业务;信用社的“金碧惠农卡”发行工作顺利开展, 为农村居民办理存取款和贷款业务提供了方便, 有效增加了农村信贷服务途径。

3. 融资规模增加。

根据西山区政府要求确立了重点融资项目及续建项目33个, 拟定融资额度350000万元, 实际完成融资312901万元。1~8月“银政合作”贷款7笔, 金额11500万元, BT融资3笔, 金额197401万元。

4. 固定资产投入增加。

全区固定资产贷款余额576160万元, 比年初增加144630万元, 增长33.53%, 拉动了辖区经济增长。

5. 加大中小企业和优质企业的培育与支持。

按照“区别对待、有扶有控”的信贷政策, 辖内金融机构对优势产业、绿色环保企业优先扶持。如支持云安会都、南亚风情园、云波印刷有限公司、百集龙集团等优质企业。对“两高”行业从信贷投向上予以严控;对房地产、商业性住房按揭贷款严格执行差别化信贷政策。8月末, 辖内金融机构短期经营贷款余额656058万元, 比年初增加139524万元, 增长27.30%;中长期经营贷款余额669796万元, 比年初增加16528万元, 增长2.53%。

6. 正确引导个人消费贷款。

按照“保增长、扩内需”的要求, 辖区金融机构正确引导个人消费, 截止8月末, 短期个人消费贷款余额31704万元, 比年初增加9608万元, 增长43.49%;中长期个人消费贷款余额475745万元, 比年初增加114429万元, 增长31.67%。

三、存在问题

由于区域经济发展不平衡, 地方经济发展存在“投资饥渴”, 致使适度宽松货币政策传导过程中, 银、政、企对政策的理解不对称, 在执行过程中有短期化行为, 信贷资产安全存在不确定性。

1. 政策理解不对称。

一是经济主管部门对银行信贷政策、贷款基准条件以及相关金融运作不甚了解, 认为适度宽松货币政策就是信贷“大派送”;二是商业银行逐利、审慎经营理念决定了其对贷款预期收益、信贷资产安全的关注要高于信贷投放热情。银行、政府、企业对货币政策的理解存在一个统一认识的过程, 在信贷资金注入和风险控制方面存在博弈。

2. 信贷资金安全存在不确定性。

地方经济发展对信贷资金的“粗放式”需求与金融机构对信贷资金的精细化管理存在博弈。银行信贷主要投向基础设施的建设, 这类非生产性项目投资周期长、资金需求量大、收益较低。就安全性而言, 银行的信贷风险可能被较长贷款期限掩盖;就流动性而言, 银行的流动资金在投资期内存在不确定性。

3. 信贷投向分化。

商业银行经营模式产生的信贷偏向使其贷款向优势行业和大中型企业集中, 而对经济活跃程度发挥重要作用的个体和民营企业由于不具备贷款入门条件等多种原因获得信贷支持困难, 就业、助学等民生贷款增长较少, 信贷供求不对称矛盾仍然突出。

四、建议及对策

目前信贷渠道是货币政策传导的主要渠道, 基层央行要引导金融机构增强货币政策传导的有效性, 争取地方政府支持, 引导信贷资金投放结构、节奏合理, 加强对社会经济薄弱环节的信贷支持。

1. 加强政策的宣传及信息沟通。

一是构建货币政策传导日常化平台, 促进地方政府及职能部门自觉遵从货币政策意图, 增强地方经济发展规划与货币政策目标的契合。二是做好货币信贷政策咨询服务工作, 促进银政、银企、银行与社会的信息互通, 统一认识, 营造良好的政策传导环境。三是基层央行要加强对政策的宣传解读和实施效果的调查反馈。

2. 加强信贷结构监测分析和风险防控引导。

央行要引导银行业尤其是地方金融机构把握好信贷资金投放的结构、节奏和进度, 在加强信贷结构调整的同时, 注意防止银行业贷款过于集中和期限搭配不合理, 引导金融机构有效防控风险。

3. 改善对社会经济薄弱环节的信贷支持。

推动地方政府进一步整合抵贷资源, 建立中小企业贷款风险补偿基金, 切实解决中小企业、民营经济银行贷款抵押担保难问题, 增加金融机构贷款风险补偿能力。引导银行业加大对社会经济薄弱环节的信贷支持, 抓好对“三农”、中小企业、下岗失业人员、大学生就业和助学贷款等的资金支持, 进一步增强货币政策传导的有效性。

4. 用好货币政策工具, 加大央行“窗口指导”力度。

加强“窗口指导”, 使机构传导按符合央行货币政策意图方向运行, 目前货币政策工具在保证货币政策目标统一的大前提下, 央行要设计和营造更利于中小金融企业发展的货币信贷政策制度, 在操作中根据区域、服务对象实行差别化的管理, 如农村信用社实行了优惠存款准备金率政策, 通过相关政策, 以吸引当地资金, 确保县域新增存款用于本地经济发展。

内光电效应 篇8

20世纪90年代以来,国际直接投资出现了新的变化,越来越多的发达国家跨国公司开始了基于价值链的全球布局,旨在将不同国家和地区的区位优势转化为价值链特定环节的竞争优势。在发达国家主导的全球价值链分工体系中,发展中国家凭借着廉价生产要素形成的比较优势承担着标准化的生产制造环节,但由于缺乏核心技术和品牌,其面临着价值链地位低端锁定的风险,产业的进一步发展和升级受到一定限制和阻碍(刘明宇等,2012;刘志彪,2014)。在新一轮高水平对外开放和大规模“走出去”战略推动下,中国成为全球第三大投资国,由此对中国OFDI价值链升级效应的研究具有重要的现实和理论意义。

国内外学者对OFDI产业效应的研究主要集中于技术溢出效应,Lichtenberg等(2001)基于13个OECD国家的研究证实投资研发密集型国家能够促进母国技术水平的提高。Vahter和Masso(2007)对爱沙尼亚制造业和服务业、Herzer(2011)对33个发展中国家OFDI的研究也得出了OFDI显著促进TFP增长的结论。尹忠明(2014)运用动态矩估计检验得出我国OFDI能够直接促进省际全要素生产率的提高;杜金涛(2015)、霍忻等(2016)在L-P模型的基础上证实我国OFDI通过逆向技术溢出产生明显的技术进步效应。此外,也有少部分实证研究得出相反的结论,指出OFDI并不能提升生产效率,甚至会产生“产业空心化”的不利影响,如Bitzer(2009)对17个OECD国家制造业以及Liu等(2015)对台湾制造业的研究。吴立广(2014)、朱严林(2015)、尹东东等(2016)的实证研究也发现,OFDI对技术进步的促进效应尚不明显。

综上,学术界关于OFDI的母国产业效应已取得较为丰富的研究成果,但不同样本研究得出的结论并不一致,需要结合具体实践作进一步分析。在全球价值链分工体系下,母国产业升级应更多关注附加值的提高和价值链环节的提升,而现有的基于我国经验数据的实证研究仍缺少从行业内部和产品内分工层面的实证检验。针对上述不足,本研究试图进行如下改进:基于动态面板模型进行系统GMM估计,构建工艺流程升级指标,深入考察我国OFDI对各制造业行业价值链内升级的影响。

2计量模型的建立与变量的说明

2.1动态面板模型

本文基于动态面板模型运用系统GMM估计方法分别考察对外直接投资对我国制造业工艺流程升级的影响,构建如下回归模型:

其中,表示对外投资增长率情况,D为行业虚拟变量,j=1,2…14,εt为随机扰动项,R&D资本存量、实际利用外资和进出口额等作为控制变量。

2.2变量说明

本文采用Malmquist生产率指数模型,运用DEAP2.1软件,对1995-2013年间14个制造业行业的全要素生产率、技术进步及技术效率指数进行测算。其中,资本为行业资本存量,劳动采用全部从业人员年平均数,产出选择工业增加值,来源均于《中国工业经济统计年鉴》。控制变量R&D资本存量参照Raut(1995)的方法测算,来源于《中国科技统计年鉴》,进出口贸易额(IM、EX)、利用外资(FDI)分别来源于《中国海关统计年鉴》、《中国外商投资报告》。以上数据统计口径均为规模以上工业企业。

3实证结果与分析

表1报告了所有行业、劳动密集型及资本技术密集型行业以TFPCH及其分解为被解释变量,OFDI、R&D、IM、EX、FDI为解释变量的回归结果。

从所有行业样本的回归结果可以得出,OFDI对生产率变化具有正向促进作用,尤其是对技术进步指数有显著性正相关影响(0.126***),对EFFCH呈现负相关影响(-0.103***),总体上对TFPCH仍具有正向促进作用。对比不同要素密集行业样本的回归结果得出,资本技术密集型行业OFDI对技术进步的促进作用显著大于劳动密集型行业OFDI(0.285**),表明这类OFDI通过逆向技术溢出效应实现产业的跨越式发展。对于技术效率变化,资本技术密集型产业OFDI对其呈现显著消极作用(-0.119*),可能是由于我国目前劳动力技能水平与技术投入的不匹配降低了整体效率。而劳动密集型产业OFDI一定程度上能够促进生产水平的提高,其对产业的影响暂时尚未显现出来。

4结论与对策建议

本文利用我国1995-2013年制造业14个行业的面板数据研究了OFDI的价值链内升级效应,深入考察我国OFDI对各制造业行业工艺流程升级的影响,结果表明:第一,OFDI对行业生产率变化具有正向促进作用,尤其是对技术进步有显著的积极影响;第二,OFDI对我国制造业工艺流程升级的积极影响表现出行业异质性,即资本技术密集型行业OFDI对技术进步的促进作用显著大于劳动密集型行业,说明在较高研发投入和技术水平基础之上的对外投资能够更加有效地促进价值链攀升;第三,OFDI对技术效率的影响受到市场开放程度、金融发展水平等因素制约,资本技术密集型产业OFDI对其呈现显著消极作用。

本文研究结论对中国及其他发展中国家企业如何通过OFDI促进价值链内升级进而实现价值链地位攀升具有一定的启示意义:第一,继续引导企业“走出去”,扩大对外直接投资规模,尤其是对发达国家或地区的直接投资,通过“学习效应”和“竞争效应”提高企业竞争力,提升我国企业在全球价值链上的分工地位;第二,通过对外直接投资的“逆向技术溢出效应”促进行业技术进步,提高生产率和产品技术复杂度,逐步由模仿创新向自主创新转变,加快推进工艺流程升级;第三,重点发展资本技术密集型制造业,通过对外直接投资,在选取合作伙伴、构建战略联盟的过程中,不断提高自身的技术水平,并相对主动地嵌人到高增加值环节,提高在价值链分工中的获利能力。第四,继续发挥中国的比较优势,构建基于本土市场的国家价值链。通过建立更为广泛的对外直接投资机构,提高供应链中的协调性和资源整合能力,努力培育本国的跨国公司,最终实现向价值链高端环节的攀升。

参考文献

[1]Liu W H,Tsai P L,Tsay C L.Domestic impacts of outward FDI in Taiwan:Evidence from panel data of manufacturing firms[J].International Review of Economics&Finance,2015,39:469-484.

[2]吴立广,尹灵秀.中国对外直接投资逆向技术溢出效应研究——基于Malmquist指数和我国行业面板数据的实证研究[J].工业技术经济,2014,08:154-160.

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