配置原理范文（精选8篇）
配置原理 第1篇
1 形式美
1.1 节奏与韵律。
节奏与韵律在原来的希腊文中都是一个字rhythmos, 西方文字也都差不多是一个字, 在我国则多出现在诗词歌赋与音乐中, 是指艺术作品中的可比成分连续不断交替出现而产生的美感。
除上述艺术形式外, 在植物配置中也讲究节奏与韵律。例如, 道路两旁的行道树用一种或两种以上的植物重复出现形成韵律。一种树等距离排列称为“简单韵律”, 比较单调而装饰效果不大。如果两种树木, 尤其一种乔木和一种花灌木相间排列就显得活泼一些, 称为“交替韵律”。如果三种植物或者更多一些交替排列, 则会获得更丰富的韵律感。人工修剪的绿篱可以形成各种形式的变化, 如方形起伏的城垛状、弧形起伏的波浪状、平直加尖塔形半圆或球形等很多种类, 这样如同绿色的墙壁一样, 形成一种“形状韵律”。例如, 在丹麦用山楂做绿篱, 美国南部用一种法氏石楠做绿篱, 前者秋季变红, 后者春季嫩梢为红色, 随季节发生色彩的韵律变化, 称为“季相韵律”。
花坛的植物内容的变化、色彩及排列纹样的变化, 结合起来成为花园内最富有韵律感的布置。欧洲文艺复兴时期, 大面积使用图案式花坛给人以强烈的韵律感。另外一种称为“花境”, 植物的种类不多, 按高低错落做不规则的重复、花期按季节而此起彼伏, 全年欣赏不绝, 其中高矮、色彩、季相都在交叉变化之中, 如同一曲交响乐在演奏, 韵律感十分丰富。
沿水边种植木芙蓉、夹竹桃、杜鹃等, 倒影成双, 也是一种重复出现, 一虚一实形成韵律。一片树木, 树冠形成起伏的林冠线, 与青天白云相映, 风起树摇, 林冠线随风流动也是一种韵律。植物体叶片、花瓣、枝条的重复出现也是一种协调的韵律。
总之, 在植物景观设计中, 利用美学原理中的“节奏与韵律”, 使景观在时间与空间上得到艺术化地处理, 呈现给人一种律动之美, 展现出不同植物个体或景观整体的形态美、色彩美、组合美、动态美、意境美等。
1.2 比例与尺度。
在植物景观设计中, 对于“比例和尺度”的把握同样十分重要。因为在构成园林的四要素中的建筑、土地和水体在园林空间中都是具有尺度的。所以, 根据不同的园林空间大小和形式, 选取适宜比例和尺度的园林植物进行植物造景才能充分展示植物个体和群体美以满足不同空间风景构图的需要。
在园林空间大小的处理中, 植物很好地协调了园林环境。大空间选用体形高大的树种或以植物群体进行造景, 以充分展示植物的个体和群体之美, 使之在构成园林轮廓线、加强建筑物之间的空间联系、划分园林空间等方面起着重要作用, 并满足了空间比例尺度的要求。如宽阔草坪上点缀冠形巨大、开展的树木 (雪松、香樟、合欢等) ;山丘坡地群植树木, 构成林相;广阔水岸选用冠形开展的树种 (伞形、球形、卵形等) 组成层次。
小空间则相应选择较小的树种, 植物配植以近距离为主。在小空间内, 视距短, 景物少, 要求培植形态好, 色香俱佳的花木。如庭院当中配置一些中、小乔木或灌木 (玉兰、海棠、紫薇、石榴、桃、李等) ;园林道路转弯而围合的隙地可孤植乔木或丛植矮小灌木;小水面四周则相间错落地种植一些低矮的树冠通透或冠形较窄的树种。
1.3 对比和衬托。
利用植物不同的形态特征, 运用高低、姿态、叶形叶色、花形、花色的对比手法, 表现一定的艺术构思, 衬托出美的植物景观。如我国造园艺术中“万绿丛中一点红”就是运用植物在色彩上的对比来突出主景的。对比的方式有运用水平与垂直对比法、体形大小对比法和色彩与明暗对比法三种方法。
1.4 层次和背景。
为克服景观的单调, 宜以乔木、灌木、花卉、地被植物进行主体化多层布置, 形成空间层次。植物配置的空间, 无论平面或立面, 都要根据植物的形态、高低、大小、落叶或常绿、色彩、质地等, 做到主次分明、疏落有致。群体配置, 要充分发挥不同园林植物的个性特色, 分清主次突出主题。现代园林造景讲求群落景观, “师法自然”植物造景利用乔、灌、草形成树丛、树群时深浅并有, 若隐若现, 虚实相生, 疏落有致。开朗中有封闭, 封闭中有开朗, 以无形之虚造有形之实, 体现自然环境美。
园林植物与其他园林要素相互之间的配置时, 要注意植物与其周围建筑小品以及水体等环境的和谐, 分清楚以建筑还是以园林植物为主题, 切勿喧宾夺主。
2 意境美
中国园林植物配置深受中国文学和绘画艺术的影响, 形式上注重色、香、韵, 手法上常用比拟、寓意的方式, 意境上追求深远、含蓄, 讲究情景交融、寓情于景。江南园林中的花坛花境、梅兰松竹、花墙漏窗、借景障景、曲径通幽、廊架悬花等造园手法, 将植物与其他园林要素有机的融为了一体, 精心营造适合广大人民生活、休闲、娱乐的植物景观环境。古人很讲究植物的意境, 而植物蕴喻着文化内涵, 如松、梅喻坚贞不渝、高傲自放, 牡丹、芍药喻富贵华丽, 水仙、兰花喻文雅清心。如松、竹、梅被誉为岁寒三友, 因为松苍劲耐寒、竹虚心有节、梅迎雪怒放, 所以常用来比拟文人志士坚贞不屈、高风亮节的品格;荷花“出污泥而不染, 濯清涟而不妖”象征廉洁朴素、正气一身, 菊花“高情守幽贞, 大节凛介刚”象征离尘居隐、临危不惧。此外, 在民间桃花象征幸福、理想, 石榴和葡萄因果实籽多象征多子多福;在古典私家园林中, 常种植玉兰、海棠、迎春、牡丹、桂花来象征“玉堂春富贵”。这种由人及物, 又由物及人的造景手法在今天仍然值得借鉴。
每个地区都有自己的丰富文化底蕴, 在进行园林景观建设时, 特别是在植物配置上应充分将当地的文化内涵、民俗风情融入其中, 建设人与自然和谐相处的生态环境, 让人们从园林景观中品味出风格, 感知园林艺术的独特魅力。
总之, 园林景观植物配置不是绿色植物的简单堆积, 而是各种植物在审美及生态习性上的艺术配置, 合理的植物能体现出景观之中的自然美, 和谐美。景观中的植物配置要有一定的特点, 结合环境中的各个因素, 合理配置, 使得景观中的景观和植物协调, 相得益彰, 充分体现景观中的生态和自然的完美结合。
摘要：探讨了形式美和意境美在园林植物配置设计中的作用及应用, 提出在注重植物造景科学性和功能性的同时, 对其艺术性的发掘更为重要, 并对目前北方地区的植物配置现状进行了分析。
关键词：园林植物,景观设计,形式美
参考文献
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植物生态学的园林植物配置原理 第2篇
张皖苏
摘要: 植物，是园林生态空间的重要组成部分，是园林景观生命的象征。园林植物景观生态效益的发挥是以一定的绿地率和完善的绿化系统为基础的。而园林植物生态效益的最大发挥取决于植物的配置模式和合理的树种选择；园林植物种类的多样性能提高园林的观赏价值，增强园林的抗干扰能力和稳定性，增加其环境效应。
关键词： 植物配置；生态环境；生态学
Abstract：The ecological benefits of garden plant landscape is based on a certain green space rate and perfect green system.And ecological effect of landscape plant in the biggest depends on plant configuration mode and rational tree species selection;garden plant species diversity improves garden of ornamental value, landscape to enhance the anti-interference ability and stability, increase the environmental effect.Keywords：Humanization design;Communication space;Spatial scale;Space sequence
由于近些年来经济的迅速发展，给城市带来环境污染，已到了不容忽视的地步。大量的人口流向城市，诸多的工业、实体，在城市蜂拥而起，大面积植被被密集排列的建筑所代替。由于人口密度剧增，工业、交通、日用生活燃料等排放越来越多的废气、废热，造成了特有的城市大气环境的恶化和城市热岛效应。园林植物是改善环境的重要措施之一。但是在很多城市绿化中又存在许多不科学之处，主要有两大误区，首先是只注重景观效益而不重视植物景观生态效益，这与提倡优美生态环境的今天不相符合。其次是一味的追求大面积的草坪，而忽视了最大限度的改善城市生态环境植物配置要求。也不可能有很高的绿量，直接影响了城市环境的改善。另外在园林植物景观的营造中没有充分利用水体、湿地，这与改善小环境及植物景观生态效益的发挥有非常重要的关系。本文主要通过园林生态学原理，展开对园林植物配置研究。
1.绿地率与城市生态环境
营造植物景观并达到改善城市生态的目的，必须有一定的绿地率，国家建设 部制定的《城市绿化规划建设指标》，规定城市绿地率 2000 年达到 25%，2010 年达到 30%，城市绿化覆盖率 2000 年达到 30%，2010 年达到 35%。这一指标的 根据是国内外大量研究材料证明的，不论一个城市或一个地区，在常规情况下，30%-50%的绿化覆盖率才堆砌生态平衡临界幅度的意义。即达到或超过这一幅 度，生态环境有望良性发展，如果达不到或下降，生态环境必然趋于恶化。
如果没有足够的绿地，植物景观生态效益不能得以发挥，特别是生态效益。据联合国生物圈生态与环境组织提出：首都的绿色环境要求达到人均 60 ㎡，才 是最佳的居住环境，有的专家认为城市居民人均 30~40 ㎡的绿地，才能保持大气 中碳氧的平衡。目前我国城市用地十分紧张，绿化率提高和绿化系统的完善直接 受到影响。现在有些大中城市放眼长远，在市中心搬迁了建筑，建设和扩建了绿 色广场，而不少城市绿化者所一再提倡的对屋顶进行绿化的手段不失为增加城市绿化覆盖率的有效之举，城市中永久性高大建筑越来越多，从高处看下去，屋顶遮盖了城市。屋顶面积占据城市建成区面积的 1/3 以上，所以屋顶植被后对改善 顶层室内温度和城市的高位置的环境有很大作用。
2.绿地系统与城市生态环境
所谓绿地系统，是要求有较大的成片绿地，成片绿地与市区、居住区之间要 有绿带相联系，这一绿带常借助道路绿地来实现。这种成片绿地与居住区的相联 如同网络一般紧密联系。在有条件的城市希望郊区有大面积成片绿地，市内有较小的绿地，大小绿地之间同样也有绿带相系联，这种大小不同的成片绿地如同氧气的制造厂，习称为氧源，也有人称之为“城市的绿肺”。城市绿地系统包括街 头绿地，庭院绿地，湖塘绿地，道路绿化带和沙、湖、渠流的绿化带。绿地保留 了城市一定的非市场价值空间，改善着环境质量。在绿地系统的完善中应注意“点”“线”“面”的结合。公园、绿地一般位于重要的“结点”位置，提供娱乐和游憩场所，调节环境的能力强。也正因此，在园林绿化中公园、绿地往往作为规划布置的重点，以次“点”结合“线”“面”构成城市绿化网络。
3.园林植物配置模式与城市生态环境
园林植物的生态效益如光合作用吸收二氧化碳放出氧气、吸收各种有毒气体、蒸发水分增加湿度、炎夏降低植物周围的温度、吸收噪音及吸滞粉尘等基本上全靠叶面来完成，故生态效益与单位面积绿地的叶面积成正比。从这个意义上说，要增加生态效益就是要增加叶面积。乔木、灌木和草坪所具有的叶面积是大不相同的，乔木的叶面积量必然大于低矮的灌木和草本。乔木的叶面积达到它树 冠正投影面积的20倍左右，灌木只有5~10倍，草坪更小，因此，必须坚持乔木是根本、灌木为衬托、花草作装点的原则，贯彻以乔木为中心的合理结构，坚持 乔灌木立体式多层配合，才能充分体现园林植物景观的生态效益。由乔木、灌木 和草坪结合建造的复层结构绿地其生态效益明显大于双层或单层结构绿地。同样面积的城市绿地，乔灌草结合所产生的生态效益可为单层草坪的几倍、十几倍甚至几十倍。所以要充分发挥城市绿地的生态效益，必须建造复层群落，从而提高绿地景观生态效益的效率，切不可不切实际的以草坪取胜。
在此还要特别强调保护大树的作用。首先，绿色植物中高大的乔木所具有的叶面积系数最大，本身净化效率高；改善生态、气候功能显著。据德国植物学家测定：一株成年旺长的大树所产生的生态效益抵的上1600株小树，足见差异之巨大。其次，高大乔木增加了复层种植的垂直高度和体积，从而增加了单位绿地上的叶面积，最终增加了生态效益。
4.园林植物的特性与城市生态环境
据资料表明，我国有高等植物3万余种，一般认为其中的15%左右，也就是4000多种植物可利用作园林绿化植物。目前我国常用的绿化植物只有400来种，大多数城市常用的植物只有100种左右，所以在开发驯化野生树种的同时景观绿化中应合理配植，使之发会最大效益。不同的树种其生态作用和效益也不相同，有的相差很大。因此为了提高绿地的生态效益就必须选择那些与各种污染气体相对应的抗性树种和生态较高的树种。
植物是人类生存环境的原始者，没有植物就没有人类。现在植物又被作为改善城市环境不可缺少的重要工具。总之，改善空气质量、降低城市温度、涵养水土、减少噪音等等，园林植物起到了巨大的作用，长时间的观察和科学的实验也证明 了这一点，在这里就不详细论述了。
5.植物多样性与可持续发展
自然界中类型多样的植物群落物维持了地球上生态系统的稳定与平衡，植物群落的多样性也是生物多样性的一个重要内容，是人类社会可持续发展的基础。它与周边环境在城市中可行成一个小得生态系统。在另一方面，植物群落类型的 多样性也是生态园林创造城市景观的重要内容。
物种的多样性是植物群落多样性的基础，它能提高园林的观赏价值，增强园林的抗干扰能力和稳定性，增加其环境效应。不同的审美情趣，不同的生态功能以及不同的立地条件对生态园林的植物群落提出了多样性的要求。只有丰富的物种多样性才能形成缤纷多彩的群落景观，满足人们的不同审美要求，丰富城市居民的生活，减少因城市的拥挤及建筑物的高大及单调所带来的压抑感；也只有丰富的物种多样性才能构建具有不 同生态功能的植物群落，改善城市的生态环境。
园林植物景观多样性的实现还可以通过多种类多风格的小游园的设置，专类园的营造来实现，既丰富景观又完善功能。专类园的经营是一种新的趋势，既符合景观异质性与多样性原则，又与景观个性原则一致。南京中山陵梅花山、莫愁湖海棠园都是对这方面的尝试，也代表着一定的发展方向。
6.结语
作为景观设计师来说，在学习景观设计植物配置时，灵活运用植物生态学原理，根据植物的生态习性合理的配置植物种类，不但可以节省大量人力物力和后期维护成本，使植物景观达到最佳的效果，同时还发发挥植物的生态功能，达到城市良好的生态效益。我国园林有着悠久的历史，是中华民族灿烂文化的标志与结晶，并对世界园林产生过巨大影响。新的历史时期赋予园林学科新的历史使命。广泛地借鉴、利用人类已有的文明成果，将园林学科与其它新兴边缘学科接轨已势在必行。把景观生态学引进城市园林绿化，结合景观生态学的原理和植物生态特性，进行城市园林绿化的规划与设计，将大大推动园林学科的发展，拓展和深化城市园林绿化的外延和内涵，而且也为最终实现城市景观中人与自然的互利共生、持续发展开辟了崭新的途径。
参考文献
配置原理 第3篇
近年来, 随着放疗、影像及计算机技术的进一步发展, 各种可实现复杂治疗模式的精确放疗设备大量出现。而基于千伏X线锥形束CT (CBCT) 影像引导的加速器设备从一出现, 即被肿瘤放射治疗所接受并大量应用于临床, 以患者为中心的个体化精确放疗逐渐成为当前放疗的发展趋势。
医科达Axesse加速器系统在Synergy加速器上进行了软硬件配置升级, 其控制系统、多叶光栅及六维床等进一步提高了治疗的精确度和可靠性。其4D图像引导功能实现了对运动靶区的管理, 可根据患者呼吸时相减少靶区外放, 利用Symmetry功能进行4D配准。本文针对以上配置进行了分析, 对其在旋转调强 (VMAT) 和立体定向 (SRT) 临床模式中的治疗特点进行了研究。
1 主要软硬件配置
1.1 Axesse医用直线加速器的基本结构
按所采用的加速电磁场形态的类型分类, Axesse属于高能行波直线加速器, 其基本结构同Synergy和Precise相同, 由加速管、微波功率源、微波传输系统、电子注入系统、脉冲调制系统、束流系统、真空系统、水冷系统、电源分配控制系统和应用系统等组成[1,2]。
1.2 控制系统与多叶光栅系统
控制系统核心部分为IntegrityTMR3.0数字控制部分。Integrity使Axesse具备了连续可变剂量率 (CVDR) 的能力, 实现精细的数字剂量控制。
Agility BLD是其MLC光栅系统, 具有160片叶片, 最大射野面积40cm×40cm, 每片叶片宽度为4mm, 在加速器等中心处的投影宽度均为5mm。叶片的最大运动速度达到6.5cm/s, 叶片漏射 (<0.5%) 和半影更低, 设计靶区形状复杂的治疗计划时, 可以在病灶凹陷周围形成较大的分辨率, 更易得到高质量的计划[3]。整个射野范围内叶片宽度同, 大大增加了优化的自由度, 这对于一个射野中包含多个病灶或肿瘤范围较大时, 优势显著。叶片高速运动结合加速器剂量率的提高, 可以改善计划质量、进一步缩短SBRT/SRS等技术的投照时间。
实现VMAT治疗模式的控制原理, 如图1所示。加速器治疗参数以步进方式传给IntegrityTM R3.0治疗控制系统 (TCS) , TCS控制Agility BLD的运动。IntegrityTM以步进的形式控制加速器的出束, 每步0.1 Mu, 每个子野可以有多个步进。控制系统会检测每个新生成形状的叶片位置, 叶片位置通过叶片上的红宝石反光点确定, 该值同计划系统传输计算的值相比较, 超出可接受范围即形成联锁, 停止出束, 保证了治疗的安全性。
1.3 治疗床与激光定位系统
Hexa PODTMevo RT系统包括六维治疗床HexaPOD系统与激光定位系统Sentinal。
Hexa POD系统包括治疗床和IGUIDE软件控制系统两个部分, 具有对平移和旋转误差进行自动校正的功能, 可实现6个自由度的亚毫米级定位。六维床使用独立的坐标系统, 六维床的等中心须同加速器和CBCT的等中心保持一致, 需尽量把误差控制在平移误差<±0.03 cm;旋转误差<±0.1°, 保证六维床的位置精度, 进而保证其临床应用时的精度。出现较大误差首先排除的有:等中心位置、激光灯及Hexa POD摄像头位置等是否发生变化。必要时需对六维床的等中心进行校准。
校准分为两个步骤, 确定校准前已经进行了CBCT等中心的校准:第一步, 校准治疗床等中心与CBCT等中心一致。
(1) 准备: (1) 将床公转及自传移至0°; (2) 以Service或Superoperator身份进入i GUIDE工作站; (3) 点击联接按键, 同治疗床相联接 (确保六维床电源打开) ;
(2) 注册床初始等中心:初始等中心 (该位置并非真正的等中心) 的位置同CBCT等中心位置偏差控制在2cm以内。 (1) 一般把校准工具设置在治疗床上“B”孔, 并选择calibration tool, 并在Iguide软件上确认该位置; (2) 在Hexa POD Status上选择向上的箭头 (为治疗床下降留出空间) ; (3) 同时按住治疗床手柄的使能开关和OPERATE按键, 将治疗床移至Starte位置; (4) 移动治疗床, 使校准工具同治疗室激光灯各向位置误差小于2cm; (5) 打开Isocenter Manager, 选择Register isocenter, 即把当前位置注册成初始等中心位置, 切勿将该位置同加速器等中心位置混淆。
(3) 校准床等中心: (1) 打开Isocenter Manager, 进入Calibrate isocenter向导程序, 做好CBCT扫描前的准备; (2) 选择注册初始等中心时使用的calibration tool, 在软件上确认位置“B”; (3) 点击“进行下一步”, 确保床初始等中心在等中心附近, 向导程序提示使用XVI做一个外部测量; (4) 在CBCT界面患者列表中选择ID (设备安装时建立的ID) 执行Volume扫描; (5) XVI扫描结束后, 在IGUIDE对话框中选择下一步, 按提示把XVI所得配准数据输入到出现对话框的相应位置; (6) 点击“Apply”, 数据被录入数据库, 对话框提示进一步测量, 点击“YES”, 并且按住手控盒使能开关使六维床移动到真正的等中心位置; (7) 重复做一次CBCT扫描, 以确定此校准的准确性 (平移误差<±0.03 cm;旋转误差<±0.1°) , 点击完成, 关闭校准程序。
第二步, 将参考框架同室内激光灯位置校准 (晨检时一般仅做此步骤) , 此时激光灯位置在加速器等中心位置处误差须小于0.5mm。
(1) 将参考框架固定在床面上, 并在IGUIDE软件上确认该位置; (2) 执行Isocenter safety test, 使参考框架与激光灯重合, 使用手控盒, 移动治疗床精确对准激光灯; (4) 打开Iguide的3D Tracking System, 可以看到参考框架同治疗床等中心的误差相对值; (5) 在桌面上点击DBAdmin, 打开DBAdmin工具; (6) 选择Reference Frame, 点击“CalibrateRef Frame”, 把在3D Tracking System中看到的数据输入打开的对话框相应位置后, 点击“Apply”; (7) 在Iguide中点击Setting, 打开Setting对话框, 选择Datebase, 点击connect连接, 此时3D Tracking System中数值应接近于0 (平移误差<±0.03 cm;旋转误差<±0.2°) , 如果大于允许误差需重复 (2) - (7) ; (8) 将治疗床移开等中心位置, 执行Isocenter safety test, 确认参考架与激光灯重合, 结束。
Sentinal系统利用无创的激光扫描技术实现对病人运动的监控和管理。该系统配合参考框架可实时监测病人, 可发现轻微的运动变化, 并无需外部标记点, 自动纠正病人摆位误差, 节省时间。该系统的精确度可以通过晨检时扫描模体得出, 校准时尽量把误差控制在0.2mm, 其误差精度直接影响Hexa POD六维床的自动摆位精度。
2 4D影像引导系统
Axesse加速器的Symmetry系统包括了4D影像采集、在线重建和自动解剖配准, 是XVI V4.5中的一项新工具。
Symmetry技术有别于传统体表标记追踪方式获得患者呼吸运动曲线的方式, 不需要应用任何外部辅助设备, 即在患者平静呼吸时从体内解剖结构的运动中直接计算出呼吸曲线, 并且对四维容积数据进行在线式重建, 从而在每个投影图像中观察解剖结构的运动, 来确定排序归类的时相;Symmetry可重建十个时相的CBCT图像, 但重建的时相越多, 图像越不清晰且需要更多的呼吸周期采集图像。最后, 在呼吸周期中的每一个时相上重建的图像, 与一幅三维参考影像进行自动匹配并校正位置偏差。配准过程必须采用灰度配准方法, 即Grey Value 4D (T) , 同Grey Value 3D (T) 配准算法相同, 均采用“相关系数”算法, 配准时需循环计算4D CBCT影像的所有帧, 同它们进行单独配准。重建时可同时得到每次治疗的肿瘤时间加权平均位置图像, 也可以以此作为配准图像, 即Grey Value3D (T) 配准方法。
该技术可部分解决胸腹部肿瘤组织受呼吸运动影响大的运动管理问题, 特别是肺癌[4], 由于较为清晰的肿瘤与肺组织对比结构, 仅需很小的额外成像剂量就能够清晰分辨体积很小、运动幅度很大的下肺叶病灶。在加速器上实现立体定向治疗对治疗靶区的位置精确度提出了较高的要求, 进行4D CBCT配准是必要的, 尤其对于ITV/GTV比值大于2的患者。
3 旋转调强与立体定向治疗模式
容积旋转调强技术能通过单弧或多弧方式完成[5], 通过在治疗过程中, 同时改变机架角、机架旋转速度、MLC叶片形状、剂量率、备份光栅和准直器角度来达到优化束流的目的, 整个治疗过程缩短至几分钟。该技术照射方式较灵活, 可采用共面或非共面方式, 在360度内多弧设定的任何角度范围内旋转照射, 比传统伽马刀可实现的治疗范围更大, 更灵活。同时, 根据肿瘤及器官位置的变化、肿瘤的厚度、体积等调整治疗条件, 对射线在肿瘤上的强度进行调制, 更好的保护人体重要器官和组织, 获得肿瘤治疗区的最大剂量覆盖, 从而取得最优化的剂量分布效果。
Axesse 4D CBCT图像重建技术允许用VMAT等方式出束治疗期间同步采用三维、四维IGRT成像引导技术实时动态监测病灶运动变化。在出束治疗时实时同步成像, 做到全程实时肿瘤治疗监测, 但对于软组织肿瘤清晰度较低。
立体定向治疗方式均为大分割剂量照射, 其照射精度要求较高, 如瑞典静态式伽玛刀、国产旋转式头体部伽玛刀等。Axesse加速器则基于其亚毫米级的位置定位精度与4D图像引导功能, 不需要特殊头架和体架固定, 即可安全有效的进行治疗[6]。
4 小结
新的肿瘤放射治疗技术不断被应用于临床, 临床需求对加速器设备也提出了更高的要求。医科达Axesse加速器系统在其软硬件配置基础上可以方便有效地进行适形调强 (IMRT) 、旋转调强 (VMAT) 和立体定向 (SRT) 模式治疗, 其Hexa PODTMevo RT及Symmetry系统进一步满足了临床对于胸腹部肿瘤呼吸运动管理的需要。在未来几年中, 基于该类加速器开展多种治疗模式的治疗势必在临床得到广泛应用, 并使癌症患者受益。
摘要：分析了医科达Axesse放射治疗系统多叶光栅 (MLC) 系统、六维治疗床系统及四维图像引导系统的原理功能, 并阐述了六维床的校准方法。对Axesse在旋转调强 (VMAT) 和立体定向 (SRT) 临床模式治疗中的有效性和便利性进行了研究。
关键词：放射治疗,六维床,四维影像引导,VMAT
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配置原理 第4篇
接入网作为网络传输中的重点, 其发展应用对行业网络信息化颇为重要。HONET FA16是华为公司针对专用网络系统而研制的综合业务接入系统, 目前已投入市场多年, 系统稳定、效益较好。而其使用的图形化配置方式虽比命令配置方便不少, 但实际操作还是相对繁琐, 相关维护人员无法较快熟悉配置每一步的作用。目前尚未有专门的文献对其配置原理进行解读, 本文通过一个实验平台的搭建从基本原理上浅析FA16的配置, 使得FA16的配置过程更为系统化、层次化, 为相关的业务配置及技术维护文档的建立提供一种参考。
1 实验平台的搭建
本文通过搭建实验网, 对FA16在实际业务中的应用配置进行阐述。基本硬件配置为一个PV8主控框, 并带RSP扩展框;另一个模块为PV4主控框。两者通过两个2M链路进行连接, 如图1所示。
2 网管数据配置原理及其实现
在FA16的配置中, 数据配置包括:开局硬件配置、V5接口配置和应用业务配置。这种配置流程与V5的三层结构基本相符, V5协议分为物理层、数据链路层和网络层。因此该配置方式对配置流程的层次化有一定的意义。
2.1 开局硬件配置
开局硬件配置, 根据FA16网管的设计又可以分为:组网配置和硬件配置。这是FA16配置的第一步。
2.1.1 组网配置
组网配置主要完成是拓扑结构表和网元连接表。拓扑结构主要是用于描述实验网的总体结构, 如图2所示。其中网元号只是赋予不同网元的一个标识, 而网元地址及串口号对业务的配置并无影响, 故可采用系统的默认值。总体来说, 这一步仅是对整个网络的基础描述。除此之外, 还需填写网元连接表, 目的是使得网管系统将网络搭建起来, 如上述, 我们必须在网元连接表中的起始网元设置为网元0, 结束网元为网元1, 实现实验平台的搭建。
2.1.2 硬件配置
首先必须对硬件进行描述, 这是为了后续操作做好基础, 因此, FA16提供了机框描述表。设置模块号、机框号、对应的网元号以及描述机框的型号等。根据2.1.1可知在本实验中, 模块号与网元号是一一对应的, 而机框号与网元号可能是一一对应, 也可以是多对一, 因为实验中PV8机框只带一个RSP机框而且两者共用一个机柜, 而一个网点可能有多个机框 (例如PV8带多个RSP) 。其次对每个机框的槽位进行描述。以PV8机框为例, PV8有17个槽位, 单板类型在槽位的配置上有一定的讲究 (如PV8主备板必须配于9、10槽等) 这里不再赘述。对于PV8而言, 其提供了两个固定的主节点0和1, 在FA16中, PV8具有协议处理、控制、交换、时钟锁相和分配等主控功能, 其实现的热备份使得左右两边共10个用户板同属于一个PV8板控制, 这时通过0、1两个主节点使得网管后续的维护监控中能识别在用的PV8。从节点则是表示接入的不同用户, 实现了后续对故障的定位。PV8与用户板的通信只有8个HW, 为了分配到10个用户板, 网管提供了PCM分组的概念。系统规定为左右个五个用户板的前两个用户共用一个HW, 这也就是槽位表里面描述的PCM号为0、0、1、2、3、4、4所以简单来说, 在这种情况下PCM组号就是HW的组号, 通过它网管将HW进行分组。一个PCM拥有32个时隙, 一个主节点对应于一个PCM的第16个时隙, 因此必须对其对应的PCM进行说明。当然, 在实际应用中, PCM可表示HW也可表示E1, 这必须根据实际应用而定。
通过PCM表可以对PCM号进行查询。再之, 必须通过主节点描述表对主节点进行配置。该配置体现了PV8共用同个主节点 (工作方式为热备份) , RSP分用不同节点 (工作方式为负荷分担) , 这是因为前者为无互助而后者为有互助。
对于模块描述表, 主要描述的是PV8和PV4, 模块类型设置都为SIPPIII, 如图3。在本实验网中, 模块1 (也就是网元0) 为BAM网管连接模块因此其维护方式为“直接方式”, 反之为“消息转发”。而串口号必须与所连PC机的串口号对应。
最后对模块连接表进行描述, 设置时钟表, 开局的硬件配置就基本实现了。总体而言, 在硬件配置上, FA16配置采取的步骤原则是先总体后细节、先描述后连接。
2.2 V5接口的配置
V5是两网元之间的接口, 如上所述其协议可分为三层, 这对应于网管上的V5配置则分别为接口配置、接口通道配置和2M链路配置。
V5是专为接入网发展而提出的本地交换机和接入网之间的接口。包括V5.1和V5.2, 其中V5.2由于具有集线能力而被广泛应用, 本实验平台采用的V5协议就是V5.2, 它需要在接口配置表中进行设置。根据FA16的技术指标, 其可以通过多个V5.2接口进行通信, 因此必须指定V5的标识也就是接口配置表中的接口标识。接口配置主要配置V5标识, 协议的版本等, 如图4。其中接口号与上述的模块连接表必须一致。
一个V5可以由1~16个2M链路组成。而一个2M链路包含32个时分复用信号, 每个信号占用一个时隙TS, 其中TS16, TS31和TS15用于承载信令简称物理信道。一个物理信道又包含多个物理C路径。所谓的C路径则对整个通信传输有且只有一个协议消息。本实验网中, 模块1与模块2通过两条链路进行连接, 因此其V5通道信道号可设为0、1, 如图6。通过此标识, 网管系统在后续的维护监控中可以清楚得到主备链路的相关信息。32和34则是与0, 1一一对应的PCM号。对于V5.2来说, 物理信道的主用时隙为主链路的TS16, 如果还需要则采用剩下链路的TS16, 如果还需要则才采用TS15, 仍需要则采用同链路的TS31, 以此类推。因此对于当前实验网来说占用时隙都可写16。V5接口号表示该信道属于哪个V5口。在实验中, 我们只建立一个V5, 接口号为0, 因此理应为其配置0。由于一个V5可以有多个物理通道, 因此对于不同的物理通道可以组合成保护组。不同的物理通道对应不同的链路, 而V5只有一条主链路和一条次链路。主链路TS16主要传输的是BCC协议、CONTROL协议、LINK CONTROL协议和PROTECTION协议。次链路主要传输PROTECTION协议以及为主链路的TS16上其他物理路径的备用通路。主链路和次链路组成主用保护组。逻辑信道通道则是上述的物理C路径的组合, 对于本次试验设其为12, 如图5。
最后, 对于物理层的配置, 填写接口2M链路配置表, 完成整个V5的配置。
2.3 应用业务配置
业务配置相对简单。以当前空管业务应用为例, 主要应用有SRX板传输雷达数据、ATI板传输甚高频信号和ASL板传输电话热线等。本文以试验中的SRX为例浅析其配置过程。配置雷达业务只需配置基本速率端口表、子速率端口描述表和半永久连接表。对于端口速率根据雷达传输的实际进行设置, 实验设置为9.6K, 通信方式为同步。
半永久连接指的是在两个用户之间并没有固定的物理通道相连, 由于数据业务的需求或用户的特殊需求, 而在两个用户之间建立的较长时间的连接。因此, 业务配置中的半永久连接表正是FA16节约资源的一种体现。通过设置起终点的端口号和起终点的模块号便可简单地实现对半永久连接的建立, 如图6。
3 结论
以上步骤, 实验网基本搭建完毕, 通过格式转换便可实现网络通信和业务的运载。本文通过实验及相关的通信原理浅析, 对FA16的配置做了较为系统的阐述, 为相关的FA16配置提供了较为严谨的思路, 同时也可供FA16初学者交流探讨。
参考文献
[1]许领, 王杰.FA16综合接入网在民航系统中的应用[J].大众科技, 2011, 12:52-53, 18.
生态学原理在植物配置中的应用 第5篇
生态园林是城市及其郊区的区域范围的自然生态系统,应遵循生态学和景观生态学原理,以人为本,建设多层次、多结构、多功能的植物群落,修复生态系统,使其良性循环,保护生物多样性,谋求持续发展,以体现在功能、环境文化性、结构和布局、形式和内容的科学性[1]。
1 生态园林的设计原则
1.1 以植物造景为主
生态园林是以植物为主体。植物既能维持碳氧平衡,调节温度与湿度,缓解“热岛效应”,净化空气、水体和土壤,又能消噪除尘、杀菌保健、防风固沙、涵养水源、保持水土、防震避灾。尤其是高大乔木,其生态功能更强,且适合鸟类栖息,有利于生物链形成和生态系统的平衡,还有栽植经济、养护管理简易、寿命长等特点。所以生态园林是以植物造景为主,以乔木为骨干,充分发挥植物的生态功能,改善城市环境和维持生态平衡。
同时植物配置要体现科学性,以生态学原理为指导,构建稳定的复层群落结构,增强群落对外界干扰的抵抗力,以利于保持生态平衡,使植物在生态园林中发挥更大的作用。
1.2 以人为本
生态园林是以人、社会与自然的和谐为核心。人是园林设计的主体服务对象,规划的不仅是场所、空间,还有人们在园林中所想得到的体验。在园林设计中,应强调人性化意识,要充分考虑人们的心理需求,做到景为人用。城市中空间、环境的塑造着重于人的尺度与感受,其最终目的在于反映、包容、支持人的活动。
目前兴建大面积的草坪或铺装场地,空间尺度宏大壮观,但无遮荫效果,使用者寥寥无几,应减少冷漠而空旷的大尺度空间的设计,提高绿地的利用率。有些园林建筑体量庞大,功能性很小,要知道它不仅是供人观赏的,必须与人们的休闲活动相匹配。
1.3 以节约资源为原则
生态园林同时是一种节约型园林,设计的目的实际上就是合理有效地利用资源的问题。2006年建设部组织召开的“全国节约型园林绿化现场会”指出:节约型城市园林绿化就是以最少的用地、最少的用水、最少的财政拨款,选择对周围生态环境最少干扰的绿化模式[2]。节约型园林的建设理论与思路在节约、可持续、自我维持、循环再利用、高效率、低成本等方面体现了生态园林的实质与内涵。
1.4 强调地域性与继承性
生态园林在强调生态效益的同时,还需要体现地域特色和把握历史文脉,这样才具有经久不衰的魅力。因此必须大力推进生态文化建设,坚持以美学思想为指导,将自然景观、民俗风情、传统文化、地方文化和历史文物等融合在园林中,使园林具有地域性和文化性,丰富和提升生态园林的文化内涵和功能,创造有地方特色和风格的园林景观,避免千篇一律。同时可保护文化多样性和景观多样性,适应人们对景观异质性的要求。
1.5 强调生态平衡
从生态学角度看,食物链结构越复杂,生态系统越稳定。另一方面,从人类对园林的需求来看,人们也不满足于只有植物的园林,“鸟语花香”才是人们追求的理想境界。人类与动物的接近程度将成为衡量绿地标准的重要尺度。生态园林建设在可持续发展的目标指导下,招引各种鸟类、昆虫,增加生物群落的可观赏性和生态系统的稳定性,寻求人与植物、动物及其它生物的相对平衡与稳定,以达到发展生态园林的目的。
在园林中设置招竿、育雏箱、投放食饵,有利于引入鱼类、两栖类、鸟类和小型哺乳动物。还可种植一些核果、浆果类植物,采用自然式驳岸,为鸟类提供食物和饮水点。因人工草坪少产草籽,可提供的食源有限,同时人工草坪被一遍遍修剪,各种昆虫无藏身之处,所以在管理粗放的草坪中,可保留天然野草,修剪间隔适当延长,给昆虫及小动物们留下生存的空间。
2 生态学原理在植物配置中的应用
2.1 因地制宜原则
园林植物的生存环境中包含着各种生物与非生物因子,它们错综复杂地交织在一起,直接或间接地影响着植物的生存。因此在植物配置中,要尊重植物的生态习性,对各种环境因子进行分析,再选择合适的种类,使每种植物都有理想的生存环境,或者将环境因子对植物的不利影响降到最小。
2.2 协调种内与种间关系
2.2.1 密度效应
种群分布的类型有三种,随机型分布、均匀型分布和集群型分布。随机型分布是每一个种在种群中各个点上出现的机会是相等的,并且某一个体的存在不会影响其他个体的分布;均匀型分布是个体间保持一定的均匀间距;集群型分布是指种群个体成群、成簇、成块、斑点状密集分布,但各群大多呈随机分布。在水平结构分析时,可以利用植物的平面布置方式进行研究,并绘制配置示意图,说明不同植物水平分化成了各个小群落,成镶嵌状,利用景观生态学原理中的斑块和基底原理可以对其进行更深入的研究。
园林植物种群是园林中同种植物的个体集合,也是园林种植设计的基本内容。园林中多数植物种群往往有许多个体共同存在,如各种树丛、树林、花坛、花境、草坪和水生花卉等。在特定的园林空间里,植物种群同样呈现3种特定的个体分布形式,也就是种植设计的基本形式,即规则式、自然式和混合式。
植物种群除了集群生长的特征外,更主要的是个体之间的密度效应,当种群的个体数目增加时,就必定出现邻接个体之间的相互影响,出现种内竞争。在植物配置时,高密度种植植物时,种群会出现“自疏现象”,就会影响到植株的生长发育速度,植株的死亡率升高,或出现病虫害。
2.2.2 生态位原理
生态位是指一个物种在生态系统中的功能作用以及它在时间和空间中的地位,反映了物种与物种之间、物种与环境之间的关系。一个生态位分化的种群系统,各种群在时间、空间和资源的利用等方面,都趋向于互相补充而不是直接竞争[3]。
每一物种都有自己特有的生态位,因此在植物配置中,应充分考虑物种的生态位特征,合理选择植物种类,阳性和阴性相结合,深根和浅根相配合,以利种间互相补充,避免种间直接竞争。同时搭配多种植物,避免种群单一化,充分利用环境资源,达到高效、和谐的效果,形成优美的景观。
2.2.3 他感作用
植物的他感作用是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质,对其他植物产生直接或间接的影响[3]。在自然界,植物一般均以群落的形式存在,从植物他感作用的角度来看其种间结合的关系是形成群落的原因之一。
经科学家研究鉴定[4,5],香桃木属、桉属和臭椿属的叶均有分泌物,对亚麻属的生长具有明显的抑制作用;松树与云杉、栎树、白桦,胡桃与苹果,垂柳与桦,栎树与榆树,丁香与铃兰都不宜种在一起;黑核桃树、稠李、刺槐树冠周分泌物质抑制其它植物生长;另外茄科、十字花科、蔷薇科的许多植物都具有生化相克的现象。
他感作用影响群落种类的组成、发展和演化,有些植物种在一起存在明显的抑制现象,因此应避免混交;合理选择植物种类,从而构建结构合理、功能稳定的复合植物群落。
2.2.4 互惠共生原理
互惠共生原理是指两种植物长期生活在一起,相互依存,双方获利。如豆科、杜鹃花科、龙胆科、兰科中的不少植物常与真菌共生。也有两种植物在一起生长时互相都有显著的促进作用,如黑接骨木与云杉,皂荚、白蜡与七里香,黄栌与鞑靼槭,黑果红瑞木与白蜡槭,毛竹与金钱松。
2.3 构建植物群落原则
自然界中的植物总是成群生长,具有一定的种类组成和种间比例,一定的结构和外貌,遵循一定的规律而集合成群落。在园林设计中要以群落为单位,营造结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构[6]。
群落不是简单的乔、灌、草的组合,应结合生态学原理建立适合城市生态系统的人工植物群落。
2.3.1 物种多样性原则
物种多样性是群落多样性的基础,是生态园林建设的关键,对生态园林的外貌和时空结构具有决定性的作用。它有利于保持群落的稳定性,丰富园林景观。
物种多样性包括物种丰富度(或称丰富性)和物种的相对密度(或称异质性)。丰富度是指群落所含有的种数的多寡,种越多,丰富性越大[7]。相对密度是指各个物种在一定区域或一个生态系统中分布多少的程度,即物种的优势和均匀性程度,优势种越不明显,种类分布越均匀,异质性越大[7]。
在植物配置时,要增加种类的丰富性和物种的异质性,才能达到丰富的景观效果,营造稳定的植物群落,但有时过分强调某一植物的优势和特性,忽略了其内在的生命系统活动规律和外在的环境条件,缺少了植物的多样性使园林景观变得单调和极不稳定。
2.3.2 地带性原则
每一个群落都需要一定的环境条件,也就都有一定的分布区。每一个气候带都有其独特的植物群落类型。种类组成是决定群落性质最重要的因素,也是鉴别不同群落类型的基本特征。比如我国亚热带常绿阔叶林中,群落乔木层的优势种是壳斗科、樟科和山茶科植物,下层是杜鹃花科、山茶科和冬青科植物。
在植物配置时要以植被地理分布规律为理论依据,根据城市所处的气候带选择主要群落类型,突出地方特色。同时要以乡土植物为主体,因其具有抗干旱、耗水少、耐瘠薄和抗污染、抗冻害、抗病虫、耐粗放管理等诸多优点,并且能体现地域特色。
2.3.3 群落的季相变化
群落外貌常常随时间的推移而发生周期性的变化,这是群落结构的另一重要特征。随着气候季节性交替,群落呈现不同的外貌,这就是季相[3]。
生态园林的景观性需要景观的动态性来体现。在植物配置时要顾及四季景色,使园林植物在每个季节都有代表性的特色景观。不能一味强调园林植物的生态效益和避免冬季萧条的景象,过多应用常绿树种。落叶乔木更能体现季相变化,展现色彩美、形态美;同时有利于冬季采光;而且科学家发现,落叶树能够吸收更多的CO2。所以在植物配置时,常绿树与落叶树的比例应该适当,合理搭配。
2.3.4 群落的垂直结构
植物的层次结构,直接影响到生态功能的发挥。立体的生态效益是最佳的,而且混合复层种植形式多样化,形成变化多端的林冠线和林缘线,使景观更加丰富。所以在植物配置时,应采取乔木、灌木、草本、地被、藤本相结合的形式,而且必须以乔木为主的方式。如果以立体形式进行种植,就必须注意乔木不宜过大、过密,要为下层木留出一定的生长空间和阳光、雨水。
总之,生态园林是日后园林的发展方向已达成普遍共识,目前理论研究也较多,但仍缺乏具体的标准,如何具体实践仍需不断探索,最大限度地发挥园林绿地的生态效益与环境效益。
参考文献
[1]程绪珂.论生态园林[J].上海园林科技,2004(1):1-8.
[2]中华人民共和国建设部.CJJ/T85—2002,城市绿地分类标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]李博.生态学[M].北京:高等教育出版社,2004.
[4]王桂龙.植物间的他感作用及其在生产实践中的应用[J].镇江高专学报:综合版,1993(2):47-50.
[5]马道俊,孙美荣.园林绿化中植物“他感作用”研究[J].1999,18(5):29-32.
[6]王祥荣.生态园林与城市环境保护[J].中国园林,1998(2):14-16.
配置原理 第6篇
关键词：容量使用不相匹配,220kV变压器保护,阻抗原理,特殊配置,整定配合
0 引言
按照“升压、增容、换代、优化通道”的发展思路,江苏省已开始大规模使用大容量变压器,如在110 kV电压等级使用63 MVA、80 MVA甚至100 MVA变压器[1]。大容量变压器的普遍使用,可以提升配电网的供电能力和适应性,但由于主变容量大、短路阻抗相对较小,110 kV线路距离保护与220 kV主变110 kV侧后备保护[2,3,4,5,6,7]及110 kV线路距离保护与110k V变电所110 k V主变保护之间的配合上将产生矛盾,使得220 k V主变110 kV侧后备保护可能越级跳闸。2009年镇江电网大量采用了80 MVA的110 kV变压器,部分220 k V主变特别是120 MVA、180MVA的变压器接80 MVA的110 kV变压器已经产生上述越级跳闸问题。本文提出220 kV变压器保护采用按阻抗原理特殊配置的方案,可以解决上述不配合的问题,供各位同行参考。
1 变压器容量使用不匹配存在的问题
1.1 保护配置及其整定值计算
目前,江苏省各供电公司110 kV单电源供电线路(简称馈供)一般配置距离保护[8]。其中,相间距离Ⅰ、Ⅱ段保护(以下用ZⅠ、ZⅡ表示)大多按单回线终端变压器方式伸入变压器内部,躲过110 kV主变其他侧母线故障,并保证110 kV线路全线有足够灵敏度整定[9,10,11,12,13]。整定计算公式为
其中,Zdz为110 k V馈供线路相间距离Ⅰ、Ⅱ段保护整定值;KK为可靠系数(针对消除线路阻抗的各种误差引入的系数,保证保护有选择性,不越级跳闸),取0.8;KKT也为可靠系数(针对消除110 kV变压器阻抗的各种误差而引入的系数,保证保护有选择性,不越级跳闸),取0.7;ZXL为110 kV线路正序等值阻抗;ZT110为110 kV主变正序等值阻抗。
而目前江苏省各地区220 kV主变110 kV侧相间保护一般配置2段复压闭锁过流保护[1,2,3,4]。其中,复压闭锁过流Ⅰ段保护整定策略为保证220 kV变电所110 kV母线故障满足电网稳定要求[9,10,11,12,13]:即与110 kV线路ZⅠ或ZⅡ配合,同时保证对220 kV主变110 kV母线故障有≥1.5的灵敏系数,动作时限满足电网稳定切除故障的时间要求(一般0.6 s),即220kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值为
其中,为220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值;Xxt,max为220 kV系统最小运行方式下等值电抗标幺值;Xb,220为220 kV主变高中压侧之间等值电抗标幺值;Klm为灵敏系数,一般取Klm≥1.5;Ij为110 kV系统基准电流(基准容量取100MVA、基准电压取115 V时,Ij=502 A)。
1.2 存在问题的分析
110 kV主变中低压侧短路流过220 kV主变110 kV侧的最大短路电流为
其中,为110 kV主变中低压侧短路流过220 kV主变110 kV侧的最大短路电流;为220 kV系统最大运行方式下等值电抗标幺值;Xb,110为110 kV主变电抗标幺值;Xxl为110 kV线路电抗标幺值。
若有
则220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值已可靠躲过110 kV主变中低压侧短路故障(简称可靠躲过),式(4)中KK为可靠系数,一般为1.3。
若式(4)中1
若式(4)中KK<1,即
则220 kV主变110 k V侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值已经伸出110 k V主变中低压侧(简称已伸出)。式(2)中Klm取1.5,取基准容量100 MVA,基准电压为平均电压,式(5)变为
即有
其中,为220 kV主变高中压侧之间短路电压百分数;为110 kV主变短路电压百分数;SN,220、SN,110分别为220 kV、110kV变压器额定容量。
由式(7)可见,当220 kV变压器容量越小、110 kV变压器容量越大、110 kV线路越短时,式(7)条件越容易成立,即越容易产生或式(4)中KK越小于1.3。因为220 k V变压器高中压侧之间短路电压百分数一般在12%～14%[14],220 kV变压器容量越小,则式(7)中左侧电抗标幺值相对越大,为保证220 kV主变110 k V母线故障有≥1.5的灵敏度,220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值也相对越小;而110 kV变压器容量越大,110 kV线路越短,则式(7)中右侧电抗相对越小,在110 kV变压器中低压侧短路时流过220 kV主变110 kV侧的短路电流则越大,所以220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值越容易伸出110 kV变压器中低压侧。分析计算表明,220 kV主变为120MVA、180 MVA或更小时,110 kV变压器容量越大,220 k V主变后备保护越容易越级跳闸。另外由式(1)可知110 k V线路相间距离Ⅰ、Ⅱ段保护整定值也小(换算成对应的电流整定值就越大)。
1.3 上下级保护不配合的后果分析
220 k V主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护伸出110 kV变压器中压侧的后果是:
a.220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护难以实现与110 k V线路距离保护的严格配合,存在保护越级跳闸的可能[13];
b.220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值可能伸出110 kV主变中压侧或低压侧,具体表现在,220 k V主变容量越小、110 kV主变容量越大、110 k V线路越短,则该保护越容易伸出110 kV主变中压侧或低压侧。
如图1所示,110 kV线路ZⅠ或ZⅡ保护范围为AB段,220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护范围为AC段,AB段已伸入110 kV主变内部,但AC段已伸出110 k V主变中压或低压侧。当BC段(110 kV主变内部及中压或低压侧母线和出线首端)发生故障,正常应由110 kV主变差动保护及中压或低压侧母线保护和出线保护动作跳闸,切除故障。若一旦上述保护拒动或开关拒动,由于不在110 kV线路ZⅠ或ZⅡ保护范围内,110 kV线路ZⅢ保护动作时限为2 s左右,而220 kV主变110 kV复压闭锁过流Ⅰ段保护动作时限为0.6～1.1 s,因此220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护将动作,越级跳开220 kV主变110 kV侧开关,导致220 kV变电所的一条110kV母线失电,扩大了事故停电范围。
2 防止保护不配合的常规措施
2.1 改变整定配合策略
2.1.1 提高220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护定值
在满足与110 kV线路ZⅠ或ZⅡ保护配合的情况下,使得220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流I段保护电流整定值抬高,一方面不能满足对110 kV母线故障灵敏系数≥1.5的要求,另一方面,由于220 kV主变的容量越小,且110 kV线路越短,110 kV主变容量越大,220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流I段保护若抬高电流整定值,则220 kV主变110 kV侧出口故障时灵敏度则越低,极端情况下,该保护可能会拒动。
2.1.2 将线路距离Ⅱ段保护伸出110 kV大容量变压器中压或低压侧[1]
经计算,由于110 kV线路ZⅡ保护的时限需与110 kV主变相应保护配合,因此,该时限也要相应拉长,并要求220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流I段保护时限相应拉长,时限配合也困难,何况有些公司110 kV主变各侧仅整定一套过流保护,没有按定时速断保护整定的中压或低压侧母线保护或在110 kV侧装设的该保护的后备保护。例如,与110 kV主变中压或低压侧保护配合,该中压或低压侧保护时限按母线保护整定至少要设为0.3 s,则110 kV线路ZⅡ保护时限与之配合至少要设为0.6 s,220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流I段时限要设为0.9 s,当220 kV变电所110 kV母线保护停用,220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流I段保护时限按稳定要求要设为0.6 s,又造成保护之间不配合。同时110 kV线路ZⅡ的保护范围已超出110 kV主变中压或低压侧,并伸出至中压或低压侧母线出线。当中压或低压侧母线故障或出线近处故障而线路保护或开关拒动,110 kV线路ZⅡ保护将越级动作,对于永久性故障,甚至将造成该110kV变电所全所失电事故(见图2)。ZⅡ保护与110 kV主变110 kV侧保护配合情况类似。
2.1.3 增加保护段数完成配合和要求保护在动作行为上配合[15]
采用在主保护中压侧增加一段保护和要求保护在动作行为上配合,可以解决中压侧保护与线路距离保护之间出现不配合的问题,但不能解决220 kV主变110 kV侧复压闭锁过流Ⅰ段保护定值存在伸出110 k V主变的问题。
2.2 选用高阻抗型110 kV大容量变压器
110 k V大容量变压器可以选用高阻抗型,既可有利于110 k V继电保护的整定配合,也可限制系统短路电流。但带来的问题是主变中压或低压侧母线短路电流与主变额定电流相差的倍数不大,同样也带来主变中压或低压侧继电保护定值整定困难、保护灵敏度低、保护范围小等问题(母线保护整定值与过流保护整定值差不多)。
2.3 220 kV变压器使用大容量主变
220 kV变压器应使用大容量主变,如:240 MVA及以上,与110 k V变压器的使用相匹配,可以减少220 kV主变110 k V侧复压闭锁过流Ⅰ段保护整定值伸出110 kV主变中压或低压侧的可能。但换大容量220 k V变压器也很困难,仅镇江220 kV变压器120 MVA、180 MVA主变就各占46.15%(有些地区仅120 MVA变压器就占2/3),要全部更换为240 MVA及以上主变压器根本不现实,何况1台220 kV主变的造价就约1 300万元。
3 220 k V变压器的阻抗原理保护配置
由于220 kV变压器与110 kV变压器在使用上不匹配和常规的保护配置与整定,带来上述一系列保护之间不配合问题。需找出一个既能实现220 kV主变保护与110 k V线路保护之间的配合,又能兼顾110 kV线路保护与110 kV主变保护之间的配合的解决方案。通过分析,可以将220 kV主变保护中220 kV侧、110 kV侧后备保护按稳定要求整定的复压闭锁过流I段保护改用距离保护,其他保护保留,就可以解决上述保护之间的不配合问题。
3.1 220 kV主变后备保护采用距离保护的分析计算
3.1.1 110 kV线路距离保护的整定及与下级保护之间配合
110 kV线路距离保护按式(1)进行整定,保护范围没有伸出110 kV主变,故上下级保护之间的配合关系与以前的配合关系相同。
3.1.2 220 kV主变110 kV距离保护与110 kV线路距离保护的配合
若由于110 kV线路有长有短或支接造成线路距离Ⅱ段保护必须伸出110 kV大容量变压器中压或低压侧(保全线路灵敏度),220 kV主变2段110 kV距离保护可分别与2段110 kV线路距离保护配合。
a.整定策略为与线路距离I段或Ⅱ段保护配合。
其中,Zdz,110为220 kV主变110 kV距离保护相间距离保护Ⅰ、Ⅱ段整定值;Zdz为110 kV线路距离保护相间距离保护Ⅰ段或Ⅱ段整定值;KK为可靠系数,取0.8;Kz为220 kV主变110 kV侧对110 kV线路的最小助增系数。
b.整定策略为躲过220 kV主变110 kV侧最小负荷阻抗。
其中,Zdz,110为220 kV主变110 kV距离保护的相间距离保护整定值;Zfh,110为220 kV主变110 kV侧最小负荷阻抗;KK为可靠系数,取0.7。
3.1.3 220 kV主变220 kV侧与110 kV侧距离保护之间的配合
a.整定策略为220 kV主变220 kV距离保护与主变110 kV侧距离保护的配合。
其中,Zdz,220为220 kV主变220 kV距离保护的相间距离保护整定值;Zdz,110为220 kV主变110 kV距离保护的相间距离保护整定值;KK为可靠系数,取0.8;n为220 kV主变220 kV侧与110 kV侧的变比;Kz为220 kV主变220 kV侧对110 kV侧的最小助增系数。
b.整定策略为躲过110 kV主变中压或低压侧三相短路故障整定。
其中,Zdz,220为110 kV馈供线路相间距离Ⅰ、Ⅱ段保护整定值;KK为可靠系数,取0.8;KKT为可靠系数,取0.7;ZL为110 kV线路正序等值阻抗;ZT,110为110 kV主变正序等值阻抗;ZT,220为220 kV主变正序等值阻抗;n为220 kV主变220 kV侧与110 kV侧的变比;Kz T为220 kV主变220 kV侧对110 kV侧的最小助增系数;Kz为220 kV主变220 kV侧对110 kV线路的最小助增系数。
c.整定策略为躲过220 kV主变220 kV侧最小负荷阻抗。
其中,Zdz,220为220 kV主变220 kV距离保护相间距离保护整定值;Zfh,220为220 kV主变220 kV侧最小负荷阻抗;KK为可靠系数,取0.7。
3.1.4 整定计算实例
计算参数:220 kV主变为120 MVA、180 MVA,取用“GB/T 6451-1999”所列的短路电压参数[14];110 kV线路LGJ-240/5-10 km;110 kV主变为63MVA、80 MVA、100 MVA,双圈变压器,短路电压分别为10.5%、12%、12%。按上述整定策略对220 kV主变保护、110 kV线路保护进行整定计算,结果如表1所示。
表1中灵敏度是指220 kV主变相应的保护对应110 kV母线的灵敏度、110 kV线路保护110 kV线路末端的灵敏度。由表1可见,220 kV主变保护采用阻抗保护,使得220 k V主变保护、110 kV线路保护、110 k V主变保护之间的配合性能大为改善。
3.2 220 k V变压器距离保护的配置
以上是按较简单的线路情况计算的,实际110 kV线路是有长有短、还有支接(影响最大的110 kV支接线路是靠近首端支接110 k V大容量变压器,而支接后面的线路又很长),为了考虑配合和灵活整定,220 k V主变距离保护需按以下配置:
a.110 kV侧宜配置2段,一段保护在110 kV母线故障时有足够的灵敏度,另一段用作改善与线路保护配合的性能;
b.220 k V侧宜配置1段,主要作为110 kV母线故障或110 kV死区故障的后备。
3.3 220 k V变压器距离保护技术原则
对按特殊配置的220 kV主变保护采用距离保护提出3点技术原则。
a.具有电压互感器(TV)断线闭锁功能,并发出TV断线告警信号,电压切换时不误动;要求距离保护失去电压不误动,且自动退出距离保护、投入Ⅰ段或Ⅰ段与Ⅱ段电流保护(时间、跳闸压板仍为原距离保护的回路)。
b.阻抗保护应设置独立的电流启动元件。
c.距离保护按220 kV侧具有方向阻抗特性、110 k V侧具有方向阻抗特性或偏移特性,要求出口故障不拒动、不误动。
3.4 具体实施要求
对于新变电所或老变电所改造,应按照相应国家标准和要求[8,11]对220 kV变压器保护的配置作相应修订,并在上述配置的基础上,当220 kV变压器与110 k V变压器的容量使用不匹配时,采用阻抗原理特殊配置,即对220 kV变压器保护220 kV侧和110 kV侧将改为距离保护配置;当220 kV变压器与110 kV变压器的使用匹配时,仍采用复压过流保护的常规配置,因为220 kV变压器与110 kV变压器的容量使用匹配时,复压闭锁过流(方向)Ⅰ段保护能够满足上下级保护配合的要求。
4 阻抗配置的220 kV主变保护的研制
4.1 阻抗配置的220 kV主变保护的动模试验
2009年,按上述“220 kV变压器距离保护技术原则”,与“国电南京电力自动化股份有限公司”(简称国电南自)和“深圳南瑞科技有限公司”(简称深圳南瑞)两公司合作,将线路距离保护TV断线闭锁、振荡闭锁等方法移植到220 kV主变保护装置上,并考虑了主变的特点,研制了配置阻抗保护的220 k V主变保护装置,于7月、11月分别通过了厂内静模试验和许昌开普国家继电保护及自动化设备质量监督检测中心动模试验。动模试验分别检验了220 k V变压器距离保护的阶梯特性、TV断线闭锁性能、振荡闭锁性能、区外故障转区内故障动作性能等,达到了预期的效果。
动模试验模型图见图3。主电源G在220 k V侧,次电源S(地方电源)在110 kV侧,由高压侧向中、低压侧负荷送电。参数数据:220 kV变压器短路阻抗(高-中)11.2Ω(二次值),中压侧线路阻抗37.5Ω(二次值)。高压侧相间阻抗保护:方向指向变压器,阻抗定值17Ω(无偏移),保护范围至中压侧线路30%处,延时300 ms。中压侧相间阻抗Ⅰ段、相间阻抗Ⅱ段保护:方向指向母线,阻抗Ⅰ段整定值30Ω(无偏移),保护范围至110 kV线路的75%,延时100 ms;阻抗Ⅱ段整定值57Ω,无偏移,保护范围至110 kV变压器内但未伸出110 kV变压器,延时200 ms。
4.1.1 阶梯特性试验
分别模拟K1～K9点单相接地故障、两相短路、两相接地短路、三相短路、三相接地短路,阻抗保护阶梯特性和方向性明确,出口短路记忆特性试验良好。
4.1.2 区外转区内故障试验
分别模拟K1～K9点区外转区内故障试验,在单相接地故障、两相短路、两相接地短路、三相短路、三相接地短路情况下,区外故障保护可靠不动,转区内故障阻抗保护阶梯特性和方向性明确,出口短路记忆特性试验良好。
4.1.3 TV断线故障试验
在变压器重载情况下,分别模拟220 kV侧、110kV侧TV断线故障,模拟区内外故障,相关保护可靠闭锁。深圳南瑞的装置采用了TV断线全部闭锁的措施,国电南自的装置采用了TV断线对应闭锁的措施,在K1～K9点非对称故障时,如A相TV断线,则AB相、CA相阻抗元件可靠闭锁,BC相阻抗元件还能够按保护阶梯特性正确动作,区外转区内故障也能正确动作。
4.1.4 振荡闭锁性能试验
模拟系统振荡,主变距离保护可靠闭锁;再模拟系统振荡转相应区内故障,主变相应距离保护闭锁后又可靠开放并启动保护出口跳闸。
4.2 装置试运行情况
2009年11月和12月,深圳南瑞一套变压器保护装置和国电南自2套变压器保护装置分别接入2座220 kV变电所各一台主变上,分别经受220 kV变压器110 k V侧4次空载冲击试验和220 kV侧1次空载冲击试验考验,现在2座220 kV变电所试运行,截至2010年8月25日,试运行保护各经历了近30次区外故障考验,该保护装置运行正常,未出现误动作现象。
5 结论
由上述分析和装置动模试验可得出下列结论。
a.220 kV变压器与110 kV变压器容量使用不匹配,产生了在110 kV线路距离保护与220 kV主变110 k V侧后备保护及110 kV线路距离保护与110kV变电所110 kV主变保护之间的保护不配合,存在越级跳闸的危险。
b.220 kV主变保护相应后备保护按阻抗原理配置和整定能够解决上下级保护不配合的矛盾。该配置方案是对国网公司“Q/GDW_175-2008_”方案的一个补充。
c.与两公司合作研制了按阻抗原理配置的220kV变压器保护装置,静模和动模试验表明,上下级保护配置阶梯特性和方向性明确,TV断线闭锁、振荡闭锁等措施可行、可靠,上下级保护之间能够相互配合,达到了预期的效果;所研制的保护装置已投入电网试运行。
配置原理 第7篇
ODBC接口访问数据库的关键是配置ODBC数据源, 即设置DSN。DSN设置有以下3种实现方法:
(1) 手工配置。通过控制面板中ODBC数据源管理器设置。
(2) 通过专业的应用程序安装制作工具如Install Shield、Create Install等。
(3) 通过应用程序开发工具实现对ODBC的自动配置。
上述3种方法的原理都是通过修改注册表来实现配置数据源的目的。使用第 (1) 种方法配置数据源直观, 但对于用户而言过于复杂;第 (2) 和第 (3) 种方法可实现动态配置ODBC数据源。本文讨论的是第 (3) 种方法, 即用PowerBuilder实现程序动态添加ODBC数据源。当用户第一次启动应用程序时, 由程序来添加ODBC数据源。当用户安装完应用程序后可立即使用。
1 ODBC数据源
Windows中手动配置ODBC数据源是在控制面板中利用ODBC数据源管理器设置DSN, 如图1所示。从图1可以看出, DSN配置共有3种, 即用户DSN、系统DSN和文件DSN。手动配置ODBC数据源实际上是将数据源的相关信息写入注册表, 而应用程序又是通过注册表中的相关信息来访问数据源的。因此, 只要将与手动配置相似的注册表信息导入到注册表中, 并由程序控制注册表中的相关内容, 就可实现ODBC数据源的动态配置。
Windows操作系统数据源管理器中管理了所有的数据源的相关信息以及各数据源驱动程序的相关信息。这些相关信息在Windows注册表中都有记录。Windows中与ODBC相关的键主要有下面几项:
HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREODBCODBCINST.INIODBC Drivers:记录所有已安装的ODBC驱动程序。
HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREODBCODBCINST.INI:记录已安装ODBC驱动程序的相关信息。
HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREODBCODBC.INIODBC Data Sources:记录各系统数据源的类型。
HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREODBCODBC.INI:记录各系统数据源的详细信息。
HKEY_CURRENT_USERSoftwareODBCODBC.INIODBC Data Source:记录各用户数据源的类型。
HKEY_CURRENT_USERSoftwareODBCODBC.INI:记录各种用户数据源的详细信息。
配置用户DSN时, 系统在注册表HKEY_CURRENT _USERSoftwareODBCODBC.INI目录下建立了对应的用户字符串名称和数值;配置系统DSN时, 系统在注册表HKEY_LOCAL_MACHINESoft wareODBCODBC.INI目录下建立了对应的系统字符串名称和数值;配置文件DSN时, 系统在C:Program FilesCommon FilesOD BCData Sources目录下建立了以DSN为后缀的文件。通常用户一般进行前面两项DSN的配置。
2 ODBC数据源动态配置方法
明白了上述ODBC动态配置的原理, 只需对注册表进行对应的操作, 就可以在程序中完成ODBC数据源的动态配置。PowerBuilder中实现的方法是采用PowerBuilder提供的注册表函数修改注册表的信息从而完成ODBC数据源的配置。PowerBuilder从6.0开始, 内嵌了5个注册表函数, 分别是RegistrySet、RegistryGet、RegistryDelete、RegistryKeys和RegistryValues, 主要是利用PowerBuilder的注册表操作函数RegistrySet对注册表操作, 而使用RegistryGet函数读取注册表中的相关信息。
(1) 在系统注册表中创建指定键和值
PowerBuilder中使用RegistrySet函数创建指定键和值。RegistrySet函数的格式如下:
RegistrySet (key, valuename, valuetype, value)
其中:
key:String 类型, 指定的键名。
valuename:String 类型, 指定要访问值或创建新值的名称。
valuetype:RegistryValueType枚举类型, 指定值的数据类型。
value:要设置的值, 其数据类型应与valuetype参数指定的类型相匹配。
函数执行成功时返回1, 发生错误时返回-1。
例如在系统注册表中为数据源stu的ODBC.INI创建相应的键值, 其代码如下:
RegistrySet ("HKEY_CURRENT_USERSoftwareODBCODBC.INIStu”, "AutoStop", RegString!, "Yes")
(2) 从系统注册表中得到指定键的值
PowerBuilder中使用RegistryGet函数得到指定键的值。RegistryGet函数的格式如下:
RegistryGet (key, valuename, valuetype, valuevariable)
其中:
Key:String类型, 指定键名。
Valuename:String类型, 指定要访问值的名称。
Valuetype: RegistryValueType枚举类型, 指定值的数据类型。
Valuevariable:用于保存键值的变量, 其数据类型应与valuetype参数指定的类型相匹配。
函数执行成功时返回1, 发生错误时返回-1。
例如在系统注册表中获取ODBC.INI下Stu键的AutoStop值并将其保存在ls_state中, 可使用如下代码:
String ls_state
RegistryGet ("HKEY_CURRENT_USERSoftwareODBCODBC.INIStu", "AutoStop", RegString!, ls_State)
3 ODBC数据源动态配置实现
数据源一般有两种:第一种是数据库文件, 例如Microsoft Access 2007的accdb数据库文件;第二种是大型数据库系统, 例如Microsoft SQL Server 2005和Oracle等。对于第一种数据源, 需要手工配置的信息有数据源名称、数据库文件的路径、用户名和密码等;对于第二种数据源, 需要手工配置的信息有数据源名称、SQL Server服务器名称、客户端与SQL Server服务器通信的网络库名称、用户名、密码和默认数据库等。
(1) 配置数据库文件的数据源
假设C:example目录下有一名为exam.accdb的Access2007数据库文件, 密码为“xy19661106”, 需要在程序中动态注册一个连接数据库exam.accdb的用户DSN, 该DSN的名字为test。
为了完成对ODBC数据源的注册, 要在注册表中进行以下操作:① 将数据源名称注册到“HKEY_CURRENT_USER Softwareodbcodbc.iniodbc data sources”键下;② 在“HKEY_CURRENT_USERSoftwareODBC ODBC.INI”键下新增以该数据源名称为键名的子键, 并在此键下添加连接数据源所需要的参数。
实现过程如图2所示。
使用PowerBuilder实现的主要代码如下:
(2) 配置大型数据库的数据源
假设在IP地址为192.168.0.100的服务器上安装了ASA, 在ASA中有数据库exam.db, C:example目录下有一名为exam. db的ASA数据库文件, 用户名为dba, 密码为sql, 需要在程序中动态注册一个连接数据库exam. db的系统DSN, 该DSN的名字为test1。
为了完成对ODBC数据源的注册, 要在注册表中进行以下操作:① 将数据源名称注册到“HKEY_LOCAL_MACHINE SoftwareODBCODBC.INIODBC Data Sources”下;② 在“HKEY_LOCAL_MACHINESoftwareODBC ODBC.INI”下新增以该数据源名称为键名的子键, 并在此键下添加连接数据源所需的参数。
实现过程如图3所示。
使用PowerBuilder实现的主要代码如下:
4 结束语
ODBC数据源配置在信息管理系统开发中有着广泛的应用, 而目前常用的手工配置方式要求使用者对应用系统和ODBC数据源有较深入的了解, 在应用程序中实现ODBC数据源动态配置是较理想的解决方案。对于不同的数据库管理系统而言, 可以按照上述相同的原理处理, 只是在注册表中增加的键名和键值有所不同。若将实现ODBC数据源动态配置的代码设计成一个ActiveX或DLL控件, 就可以很方便地在信息管理系统开发中应用。
参考文献
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[4]周利平, 王世伦.在PowerBuilder程序中动态添加ODBC数据源[J].计算机应用, 2003 (3) .
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配置原理 第8篇
早期文献对银行功能的分析集中于储蓄动员等,但资本配置功能也逐渐为人所重视。Bagehot(1873)在总结英国资本主义发展的经验时颇为自豪地说到:英国金融中介调整速度较快,能将资本投向最有利可图的项目,并从无利的项目中撤退;这种功能,是其它国家所不具备的。Lallce Davis and Robert Huttenback(1986)的比较分析发现,与加拿大、美国和澳大利亚等相比,英国金融中介更善于甄别有利可图的项目和厂商,并促进了英国19世纪的经济辉煌。20世纪80年代以来,银行的资本配置功能得到了越来越多的重视,功能主义主要文献如Merton and Bodie(1995,2000)和Levine,1997))等均把资本配置看成是银行的基本职能之一。
银行优化配置资本的具体表现是多方面的。首先是促进技术进步。Schumpeter(1912)以及King and Levine(1993)均认为,良好的银行通过甄别高技术项目、提供新产品或工艺的企业,并为之提供融资,因而也促进了技术进步。其次是促进长期资本形成。Diamond and Dybvig(1983)的DD模型及其扩展(Bencivenga and Smith,1991;Levine,1991)和Greenwood and Smith(1997)等提供的理论模型均证明,银行能为投资者解决因流动性风险带采的消费冲击,并促进资本从短期项目流向长期项目。第三是提高资本的使用效率。Diamond (1984)and Bybvig(1983)认为,银行的流动性能将个人小额剩余转化成流动性较强的金融工具、将非流动性资产变成流动性资金,然后集中投向收益较高的投资项目。Boyd and Prescott(1986)也认为银行帮企业选择较好的项目。Leland and Pyle(1977)把银行看成是“信息共享联盟”,专业化和规模经济优势使它以低成本地搜寻和甄别“好”项目。此外,银行的贷款审查也具有优化资本配置功能,即它能使经理有效甄别劣质与优质项目(Puri and Prescott,1986),或迫使经理将信贷资本投向预期利润率较高的优质项目(Diamond,1984;Freixas and Rochet,1997)。
二、商业银行的资本配置功能:比较分析
在资本结构理论等看来,商业银行的资本配置功能优于股票市场但劣于公司债券。
(一)商业银行相对于股票市场的比较优势
这种观点的早期文献见于资本结构理论。优序融资理论的提出者Myers(1984)描述了它们在解决信息不对称方面的功能差异:如果资本市场是半强式有效的,发行新股会被市场认为是经理对投资项目缺乏信心而致,此时股票价格会低估,公司价值相应降低:债务融资能缓解信息不对称问题,有利于资本的高效配置。Grossman and Hart,1982,1985)证明,企业破产时,重组更可能保住经理职务,债务融资能更好约束他;债务作为一种担保机制促使他力工作、减少个人享受、做出更佳的投资决策。债务融资比较优势的作用机制是多样,Jensen(1986)从债务期限结构,Jensen(1986) and Hart(1995)从债务还本付息的强制性特征,Harris and Raviv(1990)从债权人财务调查权的信息揭示功能,Stulz(1990)从债务的优先清偿权,Hart and Moore(1995)和Ross(1977)从债务对公司质量的信号揭示等角度得到相似结论:在减少代理成本,促使经理高效使用资本并将之运用高收益项目,进而提高微观资本 配置效率方面,相对股票来说,银行提供的债务融资存在相对优势。但在行业层面上,世行专家Beck and Levine(2002)的文献显示,金融发展有利于资本流向新兴产业部门,但市场导向和银行导向性的金融机制本身并不存在显著差别。
(二)公司债券相对子银行的比较优势
在企业资本结构的微观和金融市场格局的宏观两个层面,在美国等市场经济国家,公司债券市场规模远大于信贷和股票。①[1]”显然,这与公司债券比较优势是分不开的。尽管内在奥妙和机理,尚未为人所熟知,但部分文献做出了尝试性分析。与银行相比,公司债券在规模经济和市场细化方面有优势。Stiglitz and Weiss(1971)指出,基于银行脆弱性危害性的认识,政府往往对贷款利率做出限制;银行自身为避免逆向选择问题,在利率低于一定水平时,也采用信贷配额而非变动利率来出清信贷市场,信贷产品往往是单一、标准化的。这种机制所形成的信贷价格不能充分反映借款者信息,使融资实际成本偏离经风险调整后的成本事使风险高的项目得到相对低的利率(Hankinson,1999)。公司债券价格定价包含了比贷款利率更为复杂的市场内容和相关信息:相对信贷来说,它能通过个性化定价,通过市场细分而在较大程度上按照风险状况来配置资本:高风险的项目对应着高利率,低风险对应着低利率(Hankinson,1999)。
亚洲金融危机以来,公司债券风险功能及其对资本配置的影响问题更加为人所重视。哈特和穆尔(1995),卡普里奥和戴米尔古克一孔特(1997)等人提供的文献显示,企业具有使资产期限与负债期限相匹配的倾向。这种情形使主要依赖于银行短期负债的银行将资产主要配置于短期资产;公司债券的发展为养老基金等机构投资者提供了长期资产,优化了资本的跨时期配置:多元化的跨期资本市场降低了宏观风险概率。Nils H.Hakansson(1999)强调,成熟的公司债券市场意味着较少的政府干预、较高的会计透明度、大量专业化金融分析专家、受尊重的信用评级机构、熟练的信用分析专家、对公司重组等重大信息的高效而准确传递的渠道,所有这些,构成一种巨大的市场力量。这种力量促进资本的高效使用和优化配置,并能即时发现和化解金融风险,降低系统性金融风险概率;相反,过渡依赖信贷则导致政府对信贷资源配置的过分干预。裙带资本主义使大量信贷被配置于政府所偏好的企业和部门,导致资本的低效使用和大量坏帐,而政府也有意识隐藏金融风险的相关信息,直到金融危机暴发。Nils H.Hakansson还以亚洲金融危机作为案例来证明公司债券在化解金融风险,提高资本配置的宏观效率之功能。Sapsford(1997)的研究显示:就信贷与GFP之比指标看,在1995年,日本是美国的三倍,马来西亚和泰国是美国的两倍。这种过渡依赖信贷的融资格局导致的资本低效配置既是东南亚金融危机,它也扩大危机本身的损失和危害程度。与相同期限的银行信贷相比,公司债券的流动性是较高的,当一国不幸发生金融危机时,这种流动性有利于降低金融危机的损害程度。美国1987年10月19日的股灾之所以没有引发全面金融危机,在很大程度上得益于债券市场(包括公司债券)吸收了从股票市场撒出的巨额资金(Bengt Holmstorm and Jean Jean Tirole,1998)。
三、金融规制与银行的信贷资本配置
金融脆弱性等因素使银行频频破产。破产的负外部性使监管成为必要(Bergeretal,1995),为改善资本配置效率等目标,相对其它金融组织,金融当局对银行施加更多金融规制(Santos,2001)。金融规制的实践未必能实现其目标,相反它可能降低银行的资本配置效率。当局不合适的风险监控体系(Llewellyn,2002)、规制本身产生规制规律如TGTF等、规制者对风险的忍耐和犹豫不决、规制对市场纪律的改变(Gonzalez,2000:Levine,2002)等,都加剧了银行经理的机会主义行为,使贷款数量高于最优水平,银行承担过高的信用风险水平。比如,就资本充足度规制而言,Koehn(1980)、Rochet(1992)、Furlong(1989)、Keeley(1990)和Pyle(1991)等提供的静态模型和Koehn(1980)、Kim(1988)和Blum(1999)等发展的动态模型均持表明,这一规制减少了预期利润,盈利压力刺激经理为增加额外收入而冒险。再如,最后贷款人政策对银行的拯救使高风险银行倾向于“为起死回生下赌注”的冒险风险管理策略,政府救助分担了其信用风险成本,恶化激发了经理的机会主义行为(克瑞格,1997)o又如,存款保险分担了银行部分代理成本,恶化了商业银行的道德风险(Kane,1989;Berlinetal,1991;DemirgucKunt,1998;Allen,1998),刺激经理将信贷投向高风险项目(Dewatripoint,1994;Boot,1998)。一项综合研究选取六个规制变量即存款保险、当局是否每年对大银行进行现场稽核、是否对失职监事施加法律惩罚飞是否允许银行开展境外业务,有无最低资本金比例要求,银行监事是否有法律义务向当局报告管理者的不合理行为,对新兴市场经济(EME)的实证分析显示,各规制能约束经理的过度风险激励(Christophe,2004)。Powell(2000)对阿根廷和Barth et a1(2001)对美国的研究也发现类似证据。
四、金融制度环境与银行的信贷资本配置
比规制更本质的制度环境。资本作为一种希缺要素所内含的高额租金诱惑也使有关各方对其配置施加影响,在如何发挥银行的资本配置功能的金融发展战略方面,存在较大分歧。金融抑制、金融约束与金融自由化等金融制度环境对银行的资本配置功能发挥影响甚大。
具有普罗米斯修式情感的激进主义者如马克思和列宁等,主张实现金融管制。“二战”后,计划经济国家采取了金融管制政策,而发展中国家普遍实行了金融抑制。Coldsmth(1969)、McKinnon(1973)、Shaw(1973)、Mathieson(1979)和Greenwood and Jovanovich(1990)等金融发展或新金融发展领域的学者们试图说服人们,发展中国家需要吸取金融压制的严重教训,通过金融发展或自由化政策来提高资本配置效率,促进增长。80年代以来,许多发展中国家按此药方改革了金融体系,并取得了不同程度的进展,但一些国家或地区如墨西哥和阿根廷等在金融自由化之后爆发了金融危机。Kapur(1976)和Matheson(1980)首先指出了金融发展理论的局限性。麦金农(1991)本人也在反思,他发现,难以依靠金融机构的自我约束来实现信贷资本的高效配置。新凯恩斯主义者(Hell-manmn,Murdock,Stiglitz(1997)则乘机提出了“金融约束”(financial restraint)理论。按此理论,发展中国家资本配置领域存在较多租金,为实现租金合理分配,政府可根据其产业政策,甚至是补贴改革成本等政治经济需要,运用信贷配额、差异性利率等对这些部门的租金提供专署保护(patent protection)。简言之,政府应该通过金融约束来提高资本配置的宏观效率。
五、制度安排、制度装置与信贷资本配置
(一)制度安排
由制度环境影响乃至决定制度安排,信贷领域也是如此。首先是产权制度。激进主义和市场失灵弥补论者都主张国家对信贷市场的干预。在各种干预菜单中,国有产权最为直接。对俄罗斯这样的后发国家来说信贷市场失灵情况使得为实现跨越式发展而安排国有银行是必要(Gerschenkron,1962),因为政府可通过国有银行将储蓄投向于战略部门,满足大规模工业化的融资需要。一些发展经济学家对此有共鸣,比Lewis(1950)就声称,金融的国家控制和银行国家所有利于经济发展。Myrdal(1968)也对亚洲地区广泛存在的国有银行现象表示理解。但不同的理论对产权的功能存在差异性认识。发展理论认为,国有银行是政府最变量的干预储蓄配置之工具,借助于国有银行可控制金融资源,有助于金融资源流向战略部门而非私人部门。俄罗斯(Gerschenkron,1962)和新兴市场经济(Krishnan,2000)基于此理而安排了国有银行制度。发展观点隐含的前提是,政治家知道哪些是战略部门,利他的政府和银行共同将资源配置于这些部门,这些部门也高效使用希缺具有政府补贴性质的金融资源。这种假设一一遭到了政治理论的批评。作为政府的施惠或(施恩)机器(patronage machines)政府通过它可获得政治租金:国有银行支持那些经济低效但政治合适的项目(Micco,2006);为政府偏好的国有部门提供融资,也可为赤子融资。其次,与其银行对克服市场失灵感兴趣,还不如说更喜欢追求政治目标,它也不太可能花费成本去甄别并对真正的战略部门提供信贷,它更喜欢为劳动力密集型行业提供融资(La Porta,Lopez-deSilanes and Shleifer,2001)。第三,国有银行也许真的将信贷资本投向了战略部门融资,但绩效未必符合政府的理想模型。为回答这些争论,一些文献进行了实证分析,这些分析的结构大都支持政治理论的观点:国有银行导致信贷资本配置的政治化,企业对官员的贿赂、银行和企业的预算软约束的降低了信贷资本的使用效率(Kornai,1979;Shleifery,1994);国有银行垄断对市场力量的破坏、对私人部门的信贷歧视等也不利于经济效率的提高和长期增长(Megginson et al,1994;Lopez-de-Silanes,1997;Levine,1999;Verbrugge et:al,1999;Frydman et al.1999;La Porta and Lopez-de-Silanes,1999;Caprio,2000)。其次是债权人利益保护制度由严格的债权人利益保护制度有利于提高信贷资本的配置效率。司法体系固然重要,但它的可实施性更为关键。EME的债权人保护条款比英美国家更为完善,但契约可实施性却远差于后者(La Porta,et al,1998);在EME内部,英美法律渊源的地方债权人利益保护较好,信贷配置效率较高:大陆发渊源的地方则较差,信贷资本配置效率相对较低(La Porta et al,1997,1998;Barth et al,2001;Godlewski,2004)。此外,亚洲国家的行政干预(DemingU-Kunt,1989)和不完善的破产程序(Hussain,1999)等,也限制了信贷资本的配置效率。
(二)制度装置
商业银行内部的制度设计,如治理结构、内控机制和激励机制等,也对经理行为从而也对信贷资本配置产生影响。相对于非金融部门,商业银行资产的模糊性使内部人和外部人之间的信息不对称现象更为突出,代理冲突问题也更为严重(Prowse,1995:Caprio,2002;Gonzalez,2000;Godlewski,2004)o经理作为代理者既然无需为其决策承担完全成本,有限责任使他做出超越股东目标的信贷决策,使银行承担过度信用风险(Godlewski,2004)。为缓解代理冲突引发的信用风险问题需要安排激励兼容机制。詹森(1993看好银行经理薪水与绩效挂钩的做法,而Aag.et.al(2001)和John.et.al(2001)更喜欢股票期权。Houstom and James(1995)对美国的研究给予佐证了股权的激励效应。但是,经理的股权比重要适当,经理持大股反而增加银行信用风险(Ronpf and Jeall,1996;Anderson and Frase,1997);而外部人(如股东)持大股则会降低信用风险(Saunder et al,1990)。但经理持小股也有它的弊端。金融管制的逐渐放松使传统业务萎缩(Kaufman and More,1994;Edward and Mishhkin,1995;Sschmidt et al,1999)的银行为寻找新的利润来源而广泛进入表外业务和衍生金融工具等新领域,或为高风险的借款者融资(Santomero and Troster,1998)o业务创新却使EME遭遇代理信用风险:银行业衰退投资机会较少,如果持小股, “坏”银行经理倾向于将信贷投向较高风险的借款人以保留职位和获取较高收益(Godlewski,2004)。在激励机制债务,良好的治理结构能迫使经理将信贷资本投向于效率较高的项目。 亚洲国家(Barth et al,2001;La Porta et al,1997,1998)包括EME(Klapper,2002;1LSV,1997,1998,2000),虚弱的制度环境降低了治理结构对经理的约束力,信贷资本的配置效率也受到不利影响。美国的一些银行也存在这些问题(Gorton and Rosen,1995)。
六、市墙自发制度与信贷资本配置
一些市场因素如免费午餐一样,能对经理施加约束并有利于信贷资本的高效配置。这些因素主要是市场纪律和市场力量。首先,银行组织的越来越复杂使金融当局对市场纪律的约束作用寄与厚望(Federal Reserve Staff Study,1999。债务工具如次级债务或无保险存款的还本付息压力能缓解经理机会主义行为。此外,股票市场变量对企业未来的违约率提供了更多信息(Kraiher and Lopez,2004),公开交易的银行股票价值又反映了市场对银行财务状况的最近评价(Greenspan,2001)。银行股票的公开交易减少了经理的信息优势并可缓解代理冲突问题,迫使银行经理高效配置信贷资本(Timothy,2003)。市场纪律有效性取决于银行的股东或债权人是否有监督银行风险的激励机制;此种的缺乏会减少公开交易的约束效应(Tarazi,2004),甚至使银行承担更多风险(Kwan,2004;Bliss,2002)。其次是市场力量。标准新古典框架下,竞争性市场对应着更低的贷款利率和更多的贷款数量(Pagano,1993)。机理是:信贷市场竞争程度越高,银行行为更谨慎(Barth et al,2001)、企业提供的信息质量也越高(Danthine et al,1999)。“看不见的手”能减少经理道德风险,导致更有效的资本配置(Boot and Thakor 2000)。经验证明表明,竞争使德国的企业更容易获得贷款,即竞争增加了均衡下的贷款数量(Fischer,2000);银行的市场优势力量则提高贷款利率导致信贷配给,减少均衡下的贷款数量(Caminal and Matutes,1997;Manove et a1.1998;Stiglitz and Weiss,1981)。过犹不及,过度竞争使银行接受坏风险,信贷合约不能充分揭示风险(Alex,2001;Keeley,1990)。Hellmann et al(2000)、Covitz(1999),Cordell(2002)的理论模型均表明,过度竞争产生过度的信用风险。Rajan(1995)还认为,竞争性贷款市场导致了借款人信息搜寻方面的搭便车现象(Gambera,2000),不利于银行对借款人进行高成本的筛选和监督。搭便车的结果是使竞争对手以更优惠条件提供贷款(Galetovic,2000;Cetorelli,1997)。竞争性信贷市场使借贷双方难以维持长期关系,这种情况可能影响经济福利(Mayer,1988)。
摘要：信贷配置是银行的基本功能。具体看,银行能促进信贷资本配置于长期项目、高科技项目和高效益项目。比较看,银行的配置功能优于股票市场而劣于公司债券。金融规制、金融制度等制度因素影响银行经理行为从而也影响银行的信贷资本配置效率。
关键词：信贷资本,配置效率,商业银行,理论综述
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