时间：2022-06-06 06:56:28
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机制设计理论，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】激励机制设计信息经济学
一．信息经济学的基本要点
1.信息与激励。信息经济学是近年来最重要和充满活力的经济研究领域,它研究决策者拥有不同信息的状况。信息的非对称性在很多领域存在,所谓非对称信息是指某些参与人拥有而另一些参与人不拥有的信息。例如:银行不可能了解借贷者未来收入的全部信息,拍卖人并不知道潜在客户所愿支付的全部信息,政府在不太了解个人和企业纳税能力时必须制定税收政策等,这类现象称为外生信息不对称。公司的所有者并不全部了解经营者资产营运信息,行政管理者也不了解下属是否在认真扎实地履行职责等,这类现象称为内生信息不对称。不完全、非对称分布的信息会带来很严重的后果,尤其当信息优势经常被有策略的利用起来,因此,信息经济学研究集中在如何才能制定出能处理非对称信息下不同激励和控制问题的契约和制度。在外生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励合同或契约,以获得真实、有用的信息,诱导他人“讲真话”;在内生信息不对称的情况下,决策者通过设计一个激励机制,以诱使另一方当事人采取正确的行为,形成“不偷懒”。这使我们能更好的理解保险市场、信用市场、拍卖、公司内部组织、工资结构、税收系统、社会保障、竞争条件、政治制度等等问题。信息经济学研究信息与激励的一个基本结论是,任何一种制度安排或政策,只有满足个人的“激励相容约束”才是可行的。威廉·维克里(WillianVickrey)的研究关注不同类型的拍卖者的特性以及他们如何被最优设计以创造经济效率。他的努力为一个充满活力的研究领域奠定了基础,并且这一领域已经扩展到实用范畴,如:财政部发售公债等。20世纪40年代后期,维克里设计了一个模型表明能通过设计所得税获取效率与公平的平衡。25年后,詹姆斯·米尔利斯(JamesMirrlees)找到了能更彻底地解决最优所得税问题的办法。米尔利斯很快认识到他的方法能被应用到很多其它的类似问题。这已经成为现代关于复杂信息和激励问题分析的一个重要组成部分。米尔利斯的方法在不能观测到其他人行为的情况下尤为有价值,即所谓的道德风险。要回避由于非对称信息所产生的道德风险,关键是要设计一些最优的契约或机制。
2.所得税。很久以来,哲学家、经济学家和政治学家一直在研究所得税原理,不同的公平原理决定了税收结构。在20世纪40年代中期,维克里分析中强调累进税率安排将会影响个人努力工作的积极性,因此他重新定义这个问题时注意到了以下两个方面:激励问题——每个个人在选择工作努力程度时会考虑税收安排,非对称信息——实际上个人的生产力对政府来说是未知的,他定义了解决的总原则,但并未成功地掌握其精确因素。直到25年后,这个问题才被米尔利斯重新考虑,他通过建立一个范例(样本),来分析具有广效性的以非对称信息为主要组成部分的经济纠纷,解决了这一问题。米尔利斯定义了一个严格的条件(单一交叉点),大大简化了问题,使问题有可能解决。他的分析中含有揭示原则——一个普遍原则的萌芽思想。根据这一原理,在非对称信息条件下的激励问题能从相对有限的分配机制集合中找到解决方法,这种分配机制能导致个人在不与自身利益冲突的情况下暴露出真实的私人信息。通过这一机制,制定最佳条约以及对激励问题的其它解决办法变得容易多了。
3.道德风险。在经济活动中,往往存在着这样的现象,即某些人在最大限度地增进自身利益时,往往作出不利于他人的行动。这就是所谓的道德风险。如保险业存在显著的问题是被保物品的损坏不仅仅依赖于天气、偷盗这些外部因素,而且依赖于投保人对被保物品的管理,这一点使保险公司付出了昂贵代价。健康和残疾保险等社会保障体系中也出现类似问题。保险项目会加大风险承担并影响到个人管理被保物品的办法。在分析这些所谓的道德风险问题时面临的主要困难与维克里强调,米尔利斯解决的所得税问题很类似。20世纪70年代中期,通过简化问题定义,米尔利斯为日益有力的分析铺平了道路。他注意到人的行为间接暗示了对可能发生的各种结果可能性的选择。因此,最佳补偿协议的条件提供了人选择可能性信息及保险保护必须被限制在一定范围以提供商合适的激励因素。在设计激励方案时,委托人必须考虑激励人的成本与委托人利益的一致性。人对处罚的敏感度越高,人对结果选择的信息量越大,成本越低。合约中规定,人承担不受欢迎结果的部分成本或者获取令人满意结果中的部分利润。投保人像保管未保险物品一样保管被保险物品,执行者像管理自己的公司一样管理公司。
4.拍卖。拍卖的基本功能有两个:一是提示信息,一是减少成本。非对称性也是拍卖的一个重要组成部分。拍卖时,潜在的购买者对出售的财产或权力了解不多。1961年、1962年维克里在两篇论文中分析了不同类型拍卖的特点。维克里根据治理交易的制度规则,把拍卖分成四种类型:英式拍卖、荷兰式拍卖、第一价格拍卖和第二价格拍卖(即次高价拍卖)。他着重研究了现在被称为维克里拍卖的次高价拍卖。在这种拍卖中,物品根据封闭价被拍卖。出价最高者以次高价购买拍卖品。这是一种能引出个人真实意愿的机制实例。如果出价比自己所愿支付的更高价格,一个人需冒其他人也同样行为的风险,则不得不亏本购买拍卖品。相反,如果一个人出比自己愿意支付的低的价格,他冒着也许其他人能比他自己所愿意支付的更低价格购得拍卖品。因此,在此类型拍卖中,真实报价对个人最为有利。这种拍卖具有更高的社会效率。维克里的分析不仅仅对拍卖理论有着重要意义,并且为设计能提供社会激励的资源分配机制带来了深入的洞察力。詹姆斯·米尔利斯和威廉·维克里共同荣获了1996年诺贝尔经济学奖,奖励他们在非对称信息条件下的激励理论领域作出的重要贡献。下面分别介绍他们的主要理论贡献。
二．经济中的非对称信息以及相关问题
在劳动力市场中,雇主和雇员的信息是非对称的。雇主无法了解雇员能力的信息,只能根据雇员的社会平均能力制订工资标准,导致雇员的“逆向选择”,直接造成高能力的雇员离职,公司多为低素质雇员,给公司造成一定损失,不能实现资源配置的帕累托效率,甚至会造成“低素质员工驱逐高素质员工”的现象。为了改变这种状况,公司必须选择某些易于辨别的信息。目前,教育水平作为显示能力的主要信息之一,即不同能力的个人接受教育的成本不同,高素质人才通过选择接受教育把自己与低素质人才区分开,但教育成本与能力具有非相关性,低素质的人才可以模仿高素质人才选择相同的教育水平,从而使教育水平信息失真,导致“逆向选择”。信息甄别成为解决“逆向选择”的关键。这方面的研究和理论在模型上虽有重大进展,但它的实证性有待继续测定。非对称信息在产品市场中的表现与劳动力市场有相似之处,只不过是卖方更清楚成本、质量、价格等内在属性,但不清楚买方愿意支付的价格、需求、市场的定位等;而买主正好与之相反。存在的隐患也主要是“逆向选择”,问题的关键是信息传递。改善这种状况的途径,彭斯认为,如果较高质量的卖主能够寻找到某种途径向买主传递自身产品质量的信息,而为此付出的成本要比低质量产品的卖主低,使劣质产品卖主的模仿成本太大而不具有模仿的动机。总之,无论信息质量的优劣,只要高质量产品卖主的信息边际成本小于低质量产品卖主的信息边际成本,就可实现资源配置的帕累托改进。目前产品的广告宣传、商品的退赔、维修等保证,都是信息传递的简单运用。
80年代西方学者把信息非对称理论运用到金融市场,极大地丰富了金融中介理论和货币政策的传递机制,但同时也带来了严重的“逆向选择”和“道德风险”。由于信息的非对称状态,就鼓励了信贷资金向低信用企业流动,抑制信贷资金向高信用企业的流动,即信用质量越差的企业,越可能取得信贷资金。这种不合理的资金分配机制对金融市场的资源配置效率具有极不利的影响。在完成交易之后,又引来了严重的“道德风险”,即放款人的利益受到侵害或损失,具体表现形式为:违背借款协议,改变资金用途,私自用于投机易或高风险项目;隐瞒投资收益,逃避偿付义务;对资金的使用效益漠不关心,不负责任,致使借入资金发生损失。为什么金融市场中信息非对称的表现与普通商品、劳动力市场有重大差别呢?因为金融市场具有不同于其他市场的重要特征。一般市场的交易是钱物交易,钱物两清后,交易双方基本上没有后续权利和义务;而金融市场的交易大都是放款人放出资金后并不能马上从借款人手中得到任何等价物质,他所得到的只是在未来某个日期偿还本息的承诺。由于信息的非对称,不同的借款人,甚至同一借款人在不同条件下作出承诺的可靠性,都不可能一样,致使出现了严重的“道德风险”。如何解决这个问题,西方著名学者罗斯进行了大量开创性研究,他直切问题的核心,即企业的金融结构与市场价值的关系,这就是响誉世界的MM定理。他主张只根据企业负债比来测定企业的市场价值,他的分析方法虽没有全新的结论,但他的方法是崭新的,给人一种全新的境界。为了进一步规范金融市场,笔者主张在罗斯分析的基础上,应完善以下机制:加强对证券持有人的约束;健全防止管理人员向外输出错误信息的内在机制;严惩证券持有人贿赂管理人员,输出错误信息,使自己谋利的非法行为;加快防止故意制造“道德风险”的立法工作。上述机制的完善和规范,都需要不断地探索和实践。
信息非对称理论在证券市场运用中所引发的“逆向选择”和“道德风险”的表现则更为严重。从某种意义上讲,在证券市场上没有办法解决“逆向选择”和“道德风险”。因为要减少“逆向选择”和“道德风险”,基本条件是改善信息的非对称状态,要改善信息的非对称状态,必须花费一定的信息成本进行调查、分析和监督,然而证券市场的高度分散性,“搭便车”行为普遍存在,抑制了信息投资。目前,我国证券市场机构大户操纵市场,银行违规资金入市,证券机构违规透支,新闻媒介推波助澜,误导误信股民跟风等,都是信息传递机制不畅,功能存在障碍的具体表现。西方学者普遍认为,在证券市场的信息传递模型中,除非有严格的约束条件,否则不存在唯一均衡。只有提高企业自己的信息成本,才能实现有效的分离均衡,才能使信用差的企业放弃模仿信誉好的企业的动机,但均衡的唯一性仍是一个有待继续解决的问题。结合我国的证券市场,其核心是保证信息传递畅通、充分、准确,从而逐步趋于完全对称。具体措施是:实现国有股和法人股的上市流通,以利健全信息传递机制,改善市场结构,减少信息扭曲,提高信息质量,发挥信息显示器的正常功能。信息是一种特殊的商品,需求者实际上无权选择,一旦信息质量存在问题,信息使用者的利益将无法挽回。因此规范和完善上市公司信息传递机制,降低信息成本,规范会计职业是十分必要的。一方面要加强对注册会计师的管理,提高其风险度;另一方面加强行业自律,提高其约束自己的行为的能力。信息成本的存在使非对称信息的产生成溪必然。
另外一个热点问题是：中国国有企业由于经营不善,面临倒闭,在新的政策下,国企拍卖成为社会关注的焦点,如何使国有企业的拍卖更为有效是一个很值得研究的问题。拍卖前必须先清楚两点:一是被拍卖企业的经营现状;二是评估该企业的资产。拍卖理论的核心内容是弄清投标者对被拍卖企业的真实评价。这就需要投标者花一定的时间与精力去调查该企业的资产状况,同时,拍卖者也要尽力弄清投标者对企业的真实评价。在欧洲,许多拍卖者得到的价格都低于投标者对企业的真实评价,因为,常常有这样的集团,由于他们比别人更了解该企业,掌握了有关该企业的更充分的信息,从而压低了该企业的价格。为了解决这一问题,可以进行二级密封价格拍卖法,即通过投标者之间的竞争,由出价最高者以次高价格购买,从而激励投标者说真话。不过,拍卖者有时也会与投标者合谋,从而使拍卖失效,尤其是在拍卖公益企业时。故而,应采取一种更为公开的拍卖方式,让更多的投标者竞争。比如,英国就把一些公共事业企业卖给法国(如水利系统)和美国(如电信系统)。中国不一定要采取这样的方式,但一定要使信息更为公开,拍卖更为公正,这样,才能使拍卖成功。在经济转轨时期,国有企业的所有者是由政府代表的全体人民,但在实际操作中,不同的企业隶属于不同的政府部门。因此在企业兼并时会常伴随有“一定的道德风险”问题。这一问题很有意义，其核心是产权问题。两个归属不同政府部门的企业兼并时,兼并合同会偏向哪一方或保持中立是很难给出清楚明确的解释的,因为两个政府部门有不同的利益目标。这与委托—理论略不同。委托—理论告诉我们,对于一个委托人、一个人的情形,委托人应该为人设计一种有效的激励机制,比如高工资,与工作绩效挂钩的奖金等使人更有效地工作。一般来说,为了控制风险,一个人不允许同时有两个委托人。在这种情况下,“兼并”是一种有效的激励机制。由于受到“兼并”的威胁,人即经理会更努力地经营企业,使企业的资产不断增殖。通常情况下,经理并不希望“兼并”发生,除非其经营状况相当糟。事实上,通过对兼并制度的分析及对兼并实例的考察,我们认为,“兼并”的作用与效果并不像我们想象的那么好。如前所言,分属两个政府部门的企业之间的“兼并”则有所不同。在这种情况下,至少存在两个委托人,其中一个委托人会控制兼并合同的签订,从而弱化另一个委托人的权力。
三．国有企业的激励问题分析
国有资产是通过层层的关系才到达企业的,而中国国企的委托关系具有无限循环的特性。在委托—链条上的当事人既是委托人又是人。从理论上讲,国有资产属于全民,工人阶级是全民的优秀代表,是初始委托人,委托政府作为国有资产的人,而政府又作为委托人委托经理来管理国有企业;经理是国企的人同时他又作为委托人,委托车间主任管理生产经营;车间主任是人同时又是委托人,委托工人进行生产。工人这时成为最低层次的人与最高层次委托人扣成一个环。因此,解决这种委托问题的关键就在于规避道德风险与逆向选择,即使委托人和人的利益趋于一致。也就是委托人要在全社会设计一套对人的激励相容约束机制的方案,使人在追求自身利益最大化的过程中必须维护委托人的长远利益。变“损人利己”为“双赢”是这套机制的核心所在。当对人付出的努力不能进行完全的检验,从而人有可能试图只付出少于他能够付出的努力时;当一个只根据行动而不兼顾结果支付报偿的契约建立时,潜在的道德风险立即产生。对委托人来说,人行动是不可预测的,委托人的问题是如何根据可观测到的信息(资产增值率、利润率、市场占有率、同行业企业家正常利润等)来奖惩人,以激励其选择对委托人最有利的行动。我们用A表示人所有可能选择的行动的集合,a∈A表示人的一个行动,可以是任何维度的决策变量如a=(a1、a2……),a1、a2表示人在数量和质量上的工作时间或代表固定资产投资和开发研究等。θ是外生变量称“自然状态”,a、θ决定一个可观测的结果π(a、θ),如产出。委托人的问题是设计一个激励合同S(π),根据观测的产出π对人进行奖惩。设人努力的负效用为C(a),委托人的期望效用函数为V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函数为U=S(π)-C(a)。前面已经提到委托人和人的利益是冲突的,因此除非委托人能对人提供足够的激励,否则,人不会如委托人希望的那样努力工作。委托人的问题就是选择a和S(π)最大化,即上述自己期望效用函数。但这样做的时候面临着来自人的两个约束。第一个约束是参与约束即人接受合同得到的期望效用不能小于不接受合同得到的最大期望效用U(由其他市场机会决定),可以表示为S(π)-C(a)≥U。第二个约束是激励相容约束,在任何激励合同S(π)下,人总是选择使自己期望效用最大化的a,因此任何委托人期望的a都只能通过人的效用最大化行为实现。如果a是委托人希望的行动,a′∈A是人可以选择的任何行动,那么只有当人从选择a中得到的期望效用大于从选择a′中得到的期望效用,人才会选择a,激励相容约束的数学表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,这就是解决道德风险的基本简化模型。当然要得出最优解需经过一系列的数学变换,还要考虑a、θ的分布密度,这里从略。
下面讨论逆向选择模型。根据显示原理,我们只需要考虑能使人出于自身利益真实显示他所属类型的契约,并根据声称自己具有的属性来决定按契约支付报偿。a为人的内在属性(不是道德风险模型中委托人希望选择的行动),a′是人声称的属性,W为委托人为人设计的契约,U为人的效用,则防范逆向选择的模型为:U〔W(a),a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激励相容约束机制模型从表面看,在企业利润的蛋糕上政府似乎分得了较少的份额,其实在这种机制的运作下的委托关系会创造循环的创新支力,会使企业利润的蛋糕越做越大,国家、政府会得到长期的不断增长的利润“蛋糕”。在以上的模型下需要对企业的分配制度进行改革。人的收入一定与企业的业绩挂钩与职工分配基金脱钩,体现出按劳分配与按要素分配的结合。尤其是智力要素价值要得到实现,得到蛋糕的份额与其努力程度成正比。同时,企业的激励相容约束机制也需要一个规范化的市场环境。环境对人的约束是刚性的、使他别无选择。市场的评价约束着人,公司的经营状况基本取决于经理的能力,公司一旦破产,经理的人力资本价值在市场上就一贬到零,甚至可能从此断送经理生涯。这种来自人力资本市场的约束是最硬的行为约束。而资本市场对人的约束是来自股东(委托人)的间接控制,使人不得不考虑委托人的利益和要求。企业激励相容约束机制的运作需要法律的保障,企业经理的任用要通过法律程序,另外上级主管部门对企业的督查要法制化。还要建立企业内部职工举报奖励制度,这样才能使国企委托——关系处于良性的循环之中,使这个环紧紧地围住国有资产,使国有资产保值增值。
四．结语
客观上讲,非对称信息的研究目的在于如何设计一种有效的经济机制,选择满足委托人、人参与约束和激励相容的约束激励合同以期最大化自己的期望效用函数,促使资源的帕累托最优。这方面研究理论和现实还有差距,但就约束、激励的某一方面研究和实践都取得了重大突破,可二者的相容仅表现为模型。特别是在我国改革开放以来,激励理论和实践呈现出日新月异,而约束的理论和实践则相对滞后,使激励机制发生扭曲,甚至有人认为监控就是惩罚。必须改变这种传统的思维定式,实现激励约束相容,二者不可偏颇。这方面我们有丰富的经验,又有深刻的教训。今天,我们正在构筑社会主义市场经济体制的框架,许多问题有待信息经济学去参与研究,如保险业、拍卖业、旧货市场、棘轮效应、国企改革、税收、财政、制度变迁以至产权等等。信息经济学是一门新型的经济学科,它适应信息社会的需要,体现知识经济的发展,最能实现帕累托最优。
参考文献:
1、乌家培.信息经济学.经济学动态,1997(8)
2、张维迎.博奕论与信息经济学.上海人民出版社,上海三联书店,1996.1.
3、黄奕林.信息经济理论的发展.经济学动态,1998.1
1.信息与激励。信息经济学是近年来最重要和充满活力的经济研究领域，它研究决策者拥有不同信息的状况。信息的非对称性在很多领域存在，所谓非对称信息是指某些参与人拥有而另一些参与人不拥有的信息。例如:银行不可能了解借贷者未来收入的全部信息，拍卖人并不知道潜在客户所愿支付的全部信息，政府在不太了解个人和企业纳税能力时必须制定税收政策等，这类现象称为外生信息不对称。公司的所有者并不全部了解经营者资产营运信息，行政管理者也不了解下属是否在认真扎实地履行职责等，这类现象称为内生信息不对称。不完全、非对称分布的信息会带来很严重的后果，尤其当信息优势经常被有策略的利用起来，因此，信息经济学研究集中在如何才能制定出能处理非对称信息下不同激励和控制问题的契约和制度。在外生信息不对称的情况下，决策者通过设计一个激励合同或契约，以获得真实、有用的信息，诱导他人“讲真话”;在内生信息不对称的情况下，决策者通过设计一个激励机制，以诱使另一方当事人采取正确的行为，形成“不偷懒”。这使我们能更好的理解保险市场、信用市场、拍卖、公司内部组织、工资结构、税收系统、社会保障、竞争条件、政治制度等等问题。信息经济学研究信息与激励的一个基本结论是，任何一种制度安排或政策，只有满足个人的“激励相容约束”才是可行的。威廉·维克里(WillianVickrey)的研究关注不同类型的拍卖者的特性以及他们如何被最优设计以创造经济效率。他的努力为一个充满活力的研究领域奠定了基础，并且这一领域已经扩展到实用范畴，如:财政部发售公债等。20世纪40年代后期，维克里设计了一个模型表明能通过设计所得税获取效率与公平的平衡。25年后，詹姆斯·米尔利斯(JamesMirrlees)找到了能更彻底地解决最优所得税问题的办法。米尔利斯很快认识到他的方法能被应用到很多其它的类似问题。这已经成为现代关于复杂信息和激励问题分析的一个重要组成部分。米尔利斯的方法在不能观测到其他人行为的情况下尤为有价值，即所谓的道德风险。要回避由于非对称信息所产生的道德风险，关键是要设计一些最优的契约或机制。
2.所得税。很久以来，哲学家、经济学家和政治学家一直在研究所得税原理，不同的公平原理决定了税收结构。在20世纪40年代中期，维克里分析中强调累进税率安排将会影响个人努力工作的积极性，因此他重新定义这个问题时注意到了以下两个方面:激励问题——每个个人在选择工作努力程度时会考虑税收安排，非对称信息——实际上个人的生产力对政府来说是未知的，他定义了解决的总原则，但并未成功地掌握其精确因素。直到25年后，这个问题才被米尔利斯重新考虑，他通过建立一个范例(样本)，来分析具有广效性的以非对称信息为主要组成部分的经济纠纷，解决了这一问题。米尔利斯定义了一个严格的条件(单一交叉点)，大大简化了问题，使问题有可能解决。他的分析中含有揭示原则——一个普遍原则的萌芽思想。根据这一原理，在非对称信息条件下的激励问题能从相对有限的分配机制集合中找到解决方法，这种分配机制能导致个人在不与自身利益冲突的情况下暴露出真实的私人信息。通过这一机制，制定最佳条约以及对激励问题的其它解决办法变得容易多了。
3.道德风险。在经济活动中，往往存在着这样的现象，即某些人在最大限度地增进自身利益时，往往作出不利于他人的行动。这就是所谓的道德风险。如保险业存在显著的问题是被保物品的损坏不仅仅依赖于天气、偷盗这些外部因素，而且依赖于投保人对被保物品的管理，这一点使保险公司付出了昂贵代价。健康和残疾保险等社会保障体系中也出现类似问题。保险项目会加大风险承担并影响到个人管理被保物品的办法。在分析这些所谓的道德风险问题时面临的主要困难与维克里强调，米尔利斯解决的所得税问题很类似。20世纪70年代中期，通过简化问题定义，米尔利斯为日益有力的分析铺平了道路。他注意到人的行为间接暗示了对可能发生的各种结果可能性的选择。因此，最佳补偿协议的条件提供了人选择可能性信息及保险保护必须被限制在一定范围以提供商合适的激励因素。在设计激励方案时，委托人必须考虑激励人的成本与委托人利益的一致性。人对处罚的敏感度越高，人对结果选择的信息量越大，成本越低。合约中规定，人承担不受欢迎结果的部分成本或者获取令人满意结果中的部分利润。投保人像保管未保险物品一样保管被保险物品，执行者像管理自己的公司一样管理公司。
4.拍卖。拍卖的基本功能有两个:一是提示信息，一是减少成本。非对称性也是拍卖的一个重要组成部分。拍卖时，潜在的购买者对出售的财产或权力了解不多。1961年、1962年维克里在两篇论文中分析了不同类型拍卖的特点。维克里根据治理交易的制度规则，把拍卖分成四种类型:英式拍卖、荷兰式拍卖、第一价格拍卖和第二价格拍卖(即次高价拍卖)。他着重研究了现在被称为维克里拍卖的次高价拍卖。在这种拍卖中，物品根据封闭价被拍卖。出价最高者以次高价购买拍卖品。这是一种能引出个人真实意愿的机制实例。如果出价比自己所愿支付的更高价格，一个人需冒其他人也同样行为的风险，则不得不亏本购买拍卖品。相反，如果一个人出比自己愿意支付的低的价格，他冒着也许其他人能比他自己所愿意支付的更低价格购得拍卖品。因此，在此类型拍卖中，真实报价对个人最为有利。这种拍卖具有更高的社会效率。维克里的分析不仅仅对拍卖理论有着重要意义，并且为设计能提供社会激励的资源分配机制带来了深入的洞察力。詹姆斯·米尔利斯和威廉·维克里共同荣获了1996年诺贝尔经济学奖，奖励他们在非对称信息条件下的激励理论领域作出的重要贡献。下面分别介绍他们的主要理论贡献。
二．经济中的非对称信息以及相关问题
在劳动力市场中，雇主和雇员的信息是非对称的。雇主无法了解雇员能力的信息，只能根据雇员的社会平均能力制订工资标准，导致雇员的“逆向选择”，直接造成高能力的雇员离职，公司多为低素质雇员，给公司造成一定损失，不能实现资源配置的帕累托效率，甚至会造成“低素质员工驱逐高素质员工”的现象。为了改变这种状况，公司必须选择某些易于辨别的信息。目前，教育水平作为显示能力的主要信息之一，即不同能力的个人接受教育的成本不同，高素质人才通过选择接受教育把自己与低素质人才区分开，但教育成本与能力具有非相关性，低素质的人才可以模仿高素质人才选择相同的教育水平，从而使教育水平信息失真，导致“逆向选择”。信息甄别成为解决“逆向选择”的关键。这方面的研究和理论在模型上虽有重大进展，但它的实证性有待继续测定。非对称信息在产品市场中的表现与劳动力市场有相似之处，只不过是卖方更清楚成本、质量、价格等内在属性，但不清楚买方愿意支付的价格、需求、市场的定位等;而买主正好与之相反。存在的隐患也主要是“逆向选择”，问题的关键是信息传递。改善这种状况的途径，彭斯认为，如果较高质量的卖主能够寻找到某种途径向买主传递自身产品质量的信息，而为此付出的成本要比低质量产品的卖主低，使劣质产品卖主的模仿成本太大而不具有模仿的动机。总之，无论信息质量的优劣，只要高质量产品卖主的信息边际成本小于低质量产品卖主的信息边际成本，就可实现资源配置的帕累托改进。目前产品的广告宣传、商品的退赔、维修等保证，都是信息传递的简单运用。
80年代西方学者把信息非对称理论运用到金融市场，极大地丰富了金融中介理论和货币政策的传递机制，但同时也带来了严重的“逆向选择”和“道德风险”。由于信息的非对称状态，就鼓励了信贷资金向低信用企业流动，抑制信贷资金向高信用企业的流动，即信用质量越差的企业，越可能取得信贷资金。这种不合理的资金分配机制对金融市场的资源配置效率具有极不利的影响。在完成交易之后，又引来了严重的“道德风险”，即放款人的利益受到侵害或损失，具体表现形式为:违背借款协议，改变资金用途，私自用于投机易或高风险项目;隐瞒投资收益，逃避偿付义务;对资金的使用效益漠不关心，不负责任，致使借入资金发生损失。为什么金融市场中信息非对称的表现与普通商品、劳动力市场有重大差别呢?因为金融市场具有不同于其他市场的重要特征。一般市场的交易是钱物交易，钱物两清后，交易双方基本上没有后续权利和义务;而金融市场的交易大都是放款人放出资金后并不能马上从借款人手中得到任何等价物质，他所得到的只是在未来某个日期偿还本息的承诺。由于信息的非对称，不同的借款人，甚至同一借款人在不同条件下作出承诺的可靠性，都不可能一样，致使出现了严重的“道德风险”。如何解决这个问题，西方著名学者罗斯进行了大量开创性研究，他直切问题的核心，即企业的金融结构与市场价值的关系，这就是响誉世界的MM定理。他主张只根据企业负债比来测定企业的市场价值，他的分析方法虽没有全新的结论，但他的方法是崭新的，给人一种全新的境界。为了进一步规范金融市场，笔者主张在罗斯分析的基础上，应完善以下机制:加强对证券持有人的约束;健全防止管理人员向外输出错误信息的内在机制;严惩证券持有人贿赂管理人员，输出错误信息，使自己谋利的非法行为;加快防止故意制造“道德风险”的立法工作。上述机制的完善和规范，都需要不断地探索和实践。
信息非对称理论在证券市场运用中所引发的“逆向选择”和“道德风险”的表现则更为严重。从某种意义上讲，在证券市场上没有办法解决“逆向选择”和“道德风险”。因为要减少“逆向选择”和“道德风险”，基本条件是改善信息的非对称状态，要改善信息的非对称状态，必须花费一定的信息成本进行调查、分析和监督，然而证券市场的高度分散性，“搭便车”行为普遍存在，抑制了信息投资。目前，我国证券市场机构大户操纵市场，银行违规资金入市，证券机构违规透支，新闻媒介推波助澜，误导误信股民跟风等，都是信息传递机制不畅，功能存在障碍的具体表现。西方学者普遍认为，在证券市场的信息传递模型中，除非有严格的约束条件，否则不存在唯一均衡。只有提高企业自己的信息成本，才能实现有效的分离均衡，才能使信用差的企业放弃模仿信誉好的企业的动机，但均衡的唯一性仍是一个有待继续解决的问题。结合我国的证券市场，其核心是保证信息传递畅通、充分、准确，从而逐步趋于完全对称。具体措施是:实现国有股和法人股的上市流通，以利健全信息传递机制，改善市场结构，减少信息扭曲，提高信息质量，发挥信息显示器的正常功能。信息是一种特殊的商品，需求者实际上无权选择，一旦信息质量存在问题，信息使用者的利益将无法挽回。因此规范和完善上市公司信息传递机制，降低信息成本，规范会计职业是十分必要的。一方面要加强对注册会计师的管理，提高其风险度;另一方面加强行业自律，提高其约束自己的行为的能力。信息成本的存在使非对称信息的产生成溪必然。
另外一个热点问题是：中国国有企业由于经营不善，面临倒闭，在新的政策下，国企拍卖成为社会关注的焦点，如何使国有企业的拍卖更为有效是一个很值得研究的问题。拍卖前必须先清楚两点:一是被拍卖企业的经营现状;二是评估该企业的资产。拍卖理论的核心内容是弄清投标者对被拍卖企业的真实评价。这就需要投标者花一定的时间与精力去调查该企业的资产状况，同时，拍卖者也要尽力弄清投标者对企业的真实评价。在欧洲，许多拍卖者得到的价格都低于投标者对企业的真实评价，因为，常常有这样的集团，由于他们比别人更了解该企业，掌握了有关该企业的更充分的信息，从而压低了该企业的价格。为了解决这一问题，可以进行二级密封价格拍卖法，即通过投标者之间的竞争，由出价最高者以次高价格购买，从而激励投标者说真话。不过，拍卖者有时也会与投标者合谋，从而使拍卖失效，尤其是在拍卖公益企业时。故而，应采取一种更为公开的拍卖方式，让更多的投标者竞争。比如，英国就把一些公共事业企业卖给法国(如水利系统)和美国(如电信系统)。中国不一定要采取这样的方式，但一定要使信息更为公开，拍卖更为公正，这样，才能使拍卖成功。在经济转轨时期，国有企业的所有者是由政府代表的全体人民，但在实际操作中，不同的企业隶属于不同的政府部门。因此在企业兼并时会常伴随有“一定的道德风险”问题。这一问题很有意义，其核心是产权问题。两个归属不同政府部门的企业兼并时，兼并合同会偏向哪一方或保持中立是很难给出清楚明确的解释的，因为两个政府部门有不同的利益目标。这与委托—理论略不同。委托—理论告诉我们，对于一个委托人、一个人的情形，委托人应该为人设计一种有效的激励机制，比如高工资，与工作绩效挂钩的奖金等使人更有效地工作。一般来说，为了控制风险，一个人不允许同时有两个委托人。在这种情况下，“兼并”是一种有效的激励机制。由于受到“兼并”的威胁，人即经理会更努力地经营企业，使企业的资产不断增殖。通常情况下，经理并不希望“兼并”发生，除非其经营状况相当糟。事实上，通过对兼并制度的分析及对兼并实例的考察，我们认为，“兼并”的作用与效果并不像我们想象的那么好。如前所言，分属两个政府部门的企业之间的“兼并”则有所不同。在这种情况下，至少存在两个委托人，其中一个委托人会控制兼并合同的签订，从而弱化另一个委托人的权力。
三．国有企业的激励问题分析
国有资产是通过层层的关系才到达企业的，而中国国企的委托关系具有无限循环的特性。在委托—链条上的当事人既是委托人又是人。从理论上讲，国有资产属于全民，工人阶级是全民的优秀代表，是初始委托人，委托政府作为国有资产的人，而政府又作为委托人委托经理来管理国有企业;经理是国企的人同时他又作为委托人，委托车间主任管理生产经营;车间主任是人同时又是委托人，委托工人进行生产。工人这时成为最低层次的人与最高层次委托人扣成一个环。因此，解决这种委托问题的关键就在于规避道德风险与逆向选择，即使委托人和人的利益趋于一致。也就是委托人要在全社会设计一套对人的激励相容约束机制的方案，使人在追求自身利益最大化的过程中必须维护委托人的长远利益。变“损人利己”为“双赢”是这套机制的核心所在。当对人付出的努力不能进行完全的检验，从而人有可能试图只付出少于他能够付出的努力时;当一个只根据行动而不兼顾结果支付报偿的契约建立时，潜在的道德风险立即产生。对委托人来说，人行动是不可预测的，委托人的问题是如何根据可观测到的信息(资产增值率、利润率、市场占有率、同行业企业家正常利润等)来奖惩人，以激励其选择对委托人最有利的行动。我们用A表示人所有可能选择的行动的集合，a∈A表示人的一个行动，可以是任何维度的决策变量如a=(a1、a2……)，a1、a2表示人在数量和质量上的工作时间或代表固定资产投资和开发研究等。θ是外生变量称“自然状态”，a、θ决定一个可观测的结果π(a、θ)，如产出。委托人的问题是设计一个激励合同S(π)，根据观测的产出π对人进行奖惩。设人努力的负效用为C(a)，委托人的期望效用函数为V=π(aθ)-S(π)，人的期望效用函数为U=S(π)-C(a)。前面已经提到委托人和人的利益是冲突的，因此除非委托人能对人提供足够的激励，否则，人不会如委托人希望的那样努力工作。委托人的问题就是选择a和S(π)最大化，即上述自己期望效用函数。但这样做的时候面临着来自人的两个约束。第一个约束是参与约束即人接受合同得到的期望效用不能小于不接受合同得到的最大期望效用U(由其他市场机会决定)，可以表示为S(π)-C(a)≥U。第二个约束是激励相容约束，在任何激励合同S(π)下，人总是选择使自己期望效用最大化的a，因此任何委托人期望的a都只能通过人的效用最大化行为实现。如果a是委托人希望的行动，a′∈A是人可以选择的任何行动，那么只有当人从选择a中得到的期望效用大于从选择a′中得到的期望效用，人才会选择a，激励相容约束的数学表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A，这就是解决道德风险的基本简化模型。当然要得出最优解需经过一系列的数学变换，还要考虑a、θ的分布密度，这里从略。
下面讨论逆向选择模型。根据显示原理，我们只需要考虑能使人出于自身利益真实显示他所属类型的契约，并根据声称自己具有的属性来决定按契约支付报偿。a为人的内在属性(不是道德风险模型中委托人希望选择的行动)，a′是人声称的属性，W为委托人为人设计的契约，U为人的效用，则防范逆向选择的模型为:U〔W(a)，a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激励相容约束机制模型从表面看，在企业利润的蛋糕上政府似乎分得了较少的份额，其实在这种机制的运作下的委托关系会创造循环的创新支力，会使企业利润的蛋糕越做越大，国家、政府会得到长期的不断增长的利润“蛋糕”。在以上的模型下需要对企业的分配制度进行改革。人的收入一定与企业的业绩挂钩与职工分配基金脱钩，体现出按劳分配与按要素分配的结合。尤其是智力要素价值要得到实现，得到蛋糕的份额与其努力程度成正比。同时，企业的激励相容约束机制也需要一个规范化的市场环境。环境对人的约束是刚性的、使他别无选择。市场的评价约束着人，公司的经营状况基本取决于经理的能力，公司一旦破产，经理的人力资本价值在市场上就一贬到零，甚至可能从此断送经理生涯。这种来自人力资本市场的约束是最硬的行为约束。而资本市场对人的约束是来自股东(委托人)的间接控制，使人不得不考虑委托人的利益和要求。企业激励相容约束机制的运作需要法律的保障，企业经理的任用要通过法律程序，另外上级主管部门对企业的督查要法制化。还要建立企业内部职工举报奖励制度，这样才能使国企委托——关系处于良性的循环之中，使这个环紧紧地围住国有资产，使国有资产保值增值。
论文关健词：社会诚信信息机制设计
论文摘要：社会诚信已成为重要的问题。在此，利用机制设计原理对此进行了分析，认为通过建立现代市场体系所构建的和谐社会能让诚实宁信的传统美德得以恢复和发扬，各种欺作行为逐渐得以消除，社会生活得到净化。
《圣经》上所罗门王的故事是大家耳熟能详的。两个女人抱着一个男婴来到所罗门王跟前，要求他评判到底谁是真的母亲。所罗门王见她们争执不下，便喝令侍卫拿一把剑来要把孩子劈成两半一个母亲一半。这时其中一个女人说“大王不要杀死孩子。把孩子给她吧我不和她争了。所罗门王听了却说“这个女人才是真的母亲，把孩子给她。”这个故事所反映的事实便可用机制设计理论给予回答。
20世纪六七+年代美国数理经济学家利奥、赫维兹引入了激励相容概念从而创立了机制设计理论。如果我们假设人们是按照博弈论所刻画的方式行为的并且我们设定按照社会选择理论我们对各种情形都有一个社会目标存在，那么机制设计就是考虑构造什么样的博弈形式使得这个博弈的解就是那个社会目标或者说落在社会目标集合里，或者无限接近于它。在机制设计理论中机制设计者没有也不可能了解所有信息那么在信息不完全的情况下，如何设计出有效的制度便是机制设计要解决的问题。
机制设计需要解决信息成本和机制的激励问题。所谓信息成本问题，就是指所设计的机制需要较少的关于消费者，生产者以及其他经济活动参与者的信息和信息(运行)成本。任何一个经济机制的设计和执行都需要信息传递而信息传递是需要花费成本的因此，对于制度设计者来说，便是信息空间的维数越小越好。所谓机制的激励问题或积极性问题，是指在所设计的机制下，使得各个参与者在追求个人利益的同时能够达到设计者所设定的目标。在不同的博弈行为假设下，机制设计理论会有不同的结果。而诚信即讲真话不满足激励相容约束在别人都讲真话的时候必然会有一个人，他可以通过说谎而得到好处。那么什么时候或者说在什么样的机制下人们愿意讲真话呢，只有当社会选择的规则只照顾一个人的利益的时候这个人才有动力讲真话，因为这时其他人讲假话没有什么好处，讲真话也没有什么坏处讲讲真话也无所谓。这就是吉巴德—萨特斯维特的操纵定理。通过虚假显示自己的偏好可以操纵最后结果以使自己得利。赫维兹的“真实显示偏好“不可能性定理是一个类似结论。在个人经济环境中在参与性约束条件下《即导致的配置应是个人理性的》不存在一个有效的分散化的经济机制(包括市场竞争机制)，能够导致帕累托最优配置并使人们有动力去显示自己的真实信息也就是说，真实显示偏好和资源的帕累托最优配置是不可能同时达到的。因为如果一个人愿意讲真话那就意味着讲真话是他的占优策略。因此在机制设计中要想得到能够产生帕累托最优配置的机制很多时候必须放弃占优均衡假设即放弃每个人都讲真话办真事的假定。任何制度安排和机制设计都不得不考虑激励问题。我们要实现某一个目标，首先要使这个目标是在技术可行性《feasible》范围内的;其次我们要使它满足个人理性即参与性，如果一个人不参与你提供的博弈因为他有更好的选择那么你的机制设计就是虚设的第三它要满足激励相容约束，要使个人的自利行为是他自愿实现制度的目标。
现在我们考虑保证制度得以执行的制度问题即应该提供足够的激励使制度执行者在追求自我利益的过程中也实现我们(作为制度设计者)希望的社会整体利益。从机制设计的角度可以把问题具体化为这样一个激励问题，即人类社会如何选出制度执行者以及如果他们是自利的，容易利用自己的执行权力损害社会利益时，如何设计一套制度监督约束他们。用委托(principle-agent)理论的框架来表述那就是:我们不具有某种特殊的知识只好委托一些人某些事情。我们凭什么知识筛选识别出宣称自己拥有这种知识的人，我们又凭什么使这些人不会利用自己的知识作出损害我们的事情。机制设计理论的着眼点不仅是要指出种种不可能性的困境，更重要的是要提供具体环境下走出困境的途径。人类创造了很多能够诱导人们显示并测度他们的效用的技术如拍卖和招标投标制度克拉克一格罗夫斯—莱德亚德机制以及很多局部的效用测度和比较也是可行的。
诚信是一种传统美德和良好的社会风气。从博弈的观点看，其实任何成型的社会风气实质上都是一种均衡。这种社会风气或习俗一旦建立就不会有任何个人有单方面偏离这种规范的激励。现代经济学中的博弈论告诉我们如果需要做出选择的进程可以分为前后相继的步骤，则理将考虑所有人的初始行为对后续选择及最终结果的影响，这就是所谓的动态博弈。这一类博弈的中心问题是可信性即当背离行为发生后惩罚措施是否确实被执行。而这正是现实社会建立诚信的关键所在。在一个人人都尔虞我诈的社会中，如果有谁选择诚实守信则他的利益必然受损所以相互欺骗是一个纳什均衡。而在一个人人讲求诚信的社会中骗人是会受到法律制裁和舆论指责的，所以诚信也是一个纳什均衡。博弈论中的无名氏定理(Folk丁heorem)告诉我们:如果经济个体(市场经济中主要是企业)的生存期足够长，他们之间进行的不是静态博弈而是无限期的重复博弈，而他们又有足够的远见(其贴现因子接近!)，则信守诺言将成为纳什均衡。
现代市场经济体系的经济活动必须是以诚信为本的，否则不可能长期生存下去。诚信未能在当今社会广泛建立其原因就是市场体系没有完全规范信号机制、信息机制和舆论机制还没有很好地发挥作用。在现有的规章制度下所期望的人们的诚信行为方式不构成均衡致使许多人不按规则行事。之所以在市场体制下不时有欺骗现象的发生，原因有以下几点:一是由于法律和制度的约束力不够，使得惩罚不能成为可置信的威胁。二是由于经济主体缺乏远见，而长期来看这种短视的经济个体必将被市场竞争所淘汰。三是由于政府的干预政策太多而且常常朝令夕改缺乏一致性使人们缺乏对未来的合理预期这一点是可以通过市场化改革进程的加深而解决的。
现代信用制度是现代市场经济体制运行良好的文化基础和社会规范。在成熟的市场经济制度中信誉是企业的生命，企业重视信誉就好像是重视生命企业只有重视信誉才能长期生存才能创造品牌效应只有品牌好了，消费者才肯出高价钱购买他们的商品。越是市场经济成熟的地方在经济活动中出现欺骗的可能性就越小，假冒伪劣就越少。在相对完善的现代市场经济体系下人们会有较稳定的预期和长期投资行为社会成员才能守信用、重合同，市场的作用会使得失信者在经济上得到惩罚守信者从长远则会得到回报所以现代市场制度能够解决诚信为本的问题。当然诚信也是中国传统文化所提倡的是一种传统美德和良好的社会规范。通过建立现代市场体系所构建的和谐社会能让诚实守信的传统美德得以恢复和发扬各种欺诈行为逐渐得以消除经济、政治、文化等各个领域的生活得到净化。
［关键词］公司人力资源管理；激励机制；设计
1问题的提出
激励机制的设计是公司人力资源管理的重点,恰当的机制设计能够充分调动员工的主观能动性,进而更好地实现公司预期经营目标。根据目标管理原则,控制好组织成员间分工与协作的努力水平,将是最终实现公司赢利目标的关键。在公司组织理论中,对这一问题的讨论,主要基于激励机制的合理设计方面。同时,在公司人力资源管理中对激励机制进行设计,关键还在于机制的实施效果能满足“激励兼容”的要求。基于制度经济学的分析传统,笔者还将地域文化、习俗等非正式制度,嵌入“激励兼容”的实现过程中。员工所处地域的非正式制度,将作为外生解释变量影响他们的行为偏好。
2公司管理中“激励机制”设计的分析框架
所谓“激励兼容”效果,可以理解为：管理者在提供一个有关激励机制的制度安排后,该制度性安排既能满足员工自利偏好的同时,使其行为后果又能达到管理者所预设的组织目标的效果。
(1)关于“激励兼容”的分析框架。“激励兼容”思想源于赫维茨的机制设计理论。机制设计理论始于赫维茨20世纪60年代的开创性文献。在赫维茨的定义中,“机制”被描述为一个信息系统和一个基于信息系统的配置规则。在此基础上,机制设计理论讨论的问题是：对于任意一个想要达到的既定目标,能否设计出一个经济机制并且怎样设计一个经济机制,使得经济活动参与者的个人利益和设计者既定目标一致——即每个人主观上追求个人利益时,客观上也同时达到了机制设计者既定的目标。
(2)关于非正式制度的分析框架。具体而言,非正式制度主要体现为文化、习俗、惯例等自发形成的制度安排。该制度安排的形成机理,可以通过演化博弈思想来诠释。作为博弈均衡的产物——非正式制度,又通过群体内部的学习、模仿效应,逐步产生同吸效果。而该同吸效果所形成的稳态因子,嵌入个体的行为基因中,通过个体间的反复适应,最终形成具有地域特征的行为偏好。笔者之所以强调它的重要性,就在于：植根于不同地域文化背景下的行为偏好,如东部地区表现为勤勉、积极的精神面貌，在这种精神面貌下所建构的“激励兼容”的实施路径,也应不同于其他地区。
3公司管理中“激励机制”设计的关键环节
依据传统的“需求层次理论”以及“双因素理论”来设计激励机制的技术路径,将出现3个方面的操作性难题：①员工的主观偏好很难获取；②由于“信息不对称”,员工可能产生机会主义行为；③激励刺激过程中的不饱和性特征,使得激励的强度将越来越大。诸如以上难题,笔者认为：应预设一个刺激源,受员工主观利益偏好的驱动,公平、自由的进行选择；同时,管理者在预设刺激源时应进行部门、员工层次的区分。
(1)基于“激励兼容”效应的路径设计。公司管理者应根据职能部门的工作性质,以及部门员工的层级,分别设计出相适应的激励内容。这里笔者强调,激励内容存在两个方面：正激励与负激励。对于正激励而言,应主要以货币性奖励为主。货币数量的确定,应考虑部门员工在实现组织目标中所占的权重大小。为了便于对员工进行监督,应下放一部分的货币奖励权给部门管理者。这也是组织的科层结构使然。同时,还须重视公司组织文化的建构。
(2)基于“非正式制度”植根性的路径设计。基于地区的文化背景所逐步演变形成的习俗、惯例等非正式制度,将从员工的内心信念上支撑其行为偏好。关于这一点,上文已进行了论述。笔者建议,在使用货币性奖励方式的同时,应设计公司管理的客户理念、价值观念,以及文化等要素为辅助手段。上述设计的要素内容须与本地区特有的做事风格相匹配。通过精神层面,以及员工群体间的模仿、学习等互动机制,来支撑“激励兼容”效果的实现。
4公司管理中“激励机制”设计的具体途径
物流公司如何设计出恰当的“激励机制”,不但将使自身在激烈的市场竞争中获得先机；同时,也是其在“十二五”时期可持续发展的根本保障。这里,本文将在分析框架与关键环节的范围内,尝试设计公司的激励机制。
(1)正激励的设计。上文已经指出,在公司设计正激励主要是通过货币奖励的办法来实现。在整个实施环节中需要把握好这样几个节点：①货币奖励的数额与奖励的缘由,须通过制度的形式书面展示出来；②在设计员工绩效指标体系时,体系结构应根据不同部门的工作特点分别建立。每个部门的指标体系引入“物理元”原理,可以具体量化；③受到公司组织层级的影响,必然产生监管缺位的现象。因此,公司须将一定数额的货币奖励权交给部门管理者行使。同时,公司高层还应建立部门员工的利益诉求通道。
(2)负激励的设计。根据管理学原理可知：由于个体大凡都具有趋利避害的行为特征,员工若在工作中未能实现自己的利益诉求,而公司只是一味地进行负激励的开展，最终也无法达到激励兼容的效果。因此,在具体设计负激励时,公司需要把握这样几个原则：①员工岗位职责所对应的奖惩力度需要对等；②轻易不要使用负激励,若必须使用可遵循先经济、后行政的惩罚顺序开展。
这里,本文还须强调“声誉约束机制”的使用。所谓“声誉约束机制”是指：利用员工所处环境相对封闭性的特点,促使其不良工作行为容易被发现,并能在短时间内受到负面声誉的影响,从而使其在工作上无形中具有了一种自我约束的激励。
(3)公司文化的设计。公司文化正如上文所述,类似于公司内部的意识形态。受到公司文化的影响,员工将形成共同的心理特征,这样就便于实现公司的经营管理目标。同时,相对于上文指出的物质激励而言,公司文化的作用还在于能给予员工一定的精神激励。这种激励的开展,将能使员工形成一种持久的工作动力。
公司文化在具体的设计中,应注意这样几个方面的问题：①由于公司文化是由公司层级中的上层往下层传递,可见,它本身就体现为公司高管的主观意志。因此,公司高管的主观意志须与公司目前的发展阶段相适应；②公司文化从思想上向员工传递的同时,公司高管还应确保在公司组织行为上,能体现公司文化所宣扬的理念。当然,公司也可以通过户外拓展运动,以及员工联谊活动的形式来实现公司文化的设计。
论文摘要：随着计算机技术的发展和应用，制造也得发展已经离不开计算机了，计算机辅助工艺设计和人工智能应运而生，当很多非专业性人士对此概念十分模糊，本文初步解释两个概念和其应用范围。
计算机辅助工艺设计(CAPP：Computer Aided ProeessPlanning)，自1965年由挪威人Nikbel提出以来，其系统特性经历了检索式、派生式、混合式、创成式、智能化等过程，智能化CAPP是当前CAPP系统的研究热点。CAPP是现代制造业信息化的一部分，是计算机集成制造系统(CIMS：Computer IntegratedManufacturing Systems)中的桥梁和纽带。“人工智能”(Artificial Intelligence)简称AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能研究如何用计算机去模拟、延伸和扩展人的智能;如何把计算机用得更聪明;如何设计和建造具有高智能水平的计算机应用系统;如何设计和制造更聪明的计算机以及智能水平更高的智能计算机等。人工智能是相对于人类智能而言的，它是采用人工的方法和技术来模拟、延伸和扩展人类智能行为的一门综合学科。
将人工智能技术(AI技术)应用到CAPP系统开发中，使CAPP系统在知识获取、知识推理等方面模拟人的思维方式，解决复杂的工艺规程设计问题，使其具有人类“智能”的特性即为智能化CAPP，是AI在CAPP中的一种应用。
CAPP系统分为专用型和工具型系统。前者可以根据用户的特定需求定制开发，针对性强，具有较好的实用性，但对系统进行功能扩展困难;后者可以由用户根据自身特定的要求进行二次开发，可以实现更多的柔性和开放性，这种系统与CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、PDM(产品数据管理)等系统的信息共享存在缺陷。
CAPP设计理论目前研究的很少，机械产品设计理论研究的较多，有学者认为设计理论与方法由设计理论基础层、设计工具和支持技术平台层等三大部分组成。有的学者提出四理论框架，即设计过程理论、性能需求理论、知识流理论和多方利益协调理论。CAPP设计理论与机械产品设计理论既有共同性又有特殊性，特别在智能化设计方法方面有较大的差别，因此认为面向智能化的CAPP设计理论与方法体系结构由有三层组成，即基础科学层、信息技术层和智能化设计方法层。
在机械产品工艺设计中，存在大量的不确定因素，许多问题需要靠经验来解决，早期建立在单纯依赖于成组技术基础上的CAPP系统，不能很好地解决这些离散知识的获取问题，只能设计出检索式或派生式系统。近年来，人工智能技术在CAPP系统
开发中的应用，使CAPP技术得到了较大的发展，人工神经网络技术就是AI在CAPP系统中一大应用。人工神经网络(ANN： ArtificialNeuralNetwork)是按照生物神经系统原理处理真实世界的客观事物，它由大量的简单的非线性处理单元高度并联而成，具有信息的分布式存储、并行处理、自组织和自学习及联想记忆等特性;多层前馈网络误差反向传播(ErrorBack Propagation，简称BP)算法。反向传播算法(BP)是一种监督训练多层神经网络的算法，每一个训练范例在网络中经过两遍传递计算：第一遍向前推算，从输入层开始，传递各层并经过处理后，产生一个输出，并得到一个该实际输出和所需输出之差的差错矢量;第二遍向后推算，从输出层至输入层，利用差错矢量对权值进行逐层修改。
AI在CAPP中的另一应用——粗糙集技术。粗糙集(RS：Rough Set)理论是一种擅长处理含糊和不确定问题的数学工具，在理论中“知识”被认为是一种对对象的分类能力，通常采用二维决策表来描述论域的信息，其中列表示属性，行表示对象，每行表示该对象的一条信息。属性分为条件属性和决策属性，论域中的对象根据条件属性的不同，被划分到具有不同决策属性的决策类中。在CAPP系统中，可以用RS理论构建专家系统，对知识进行获取及优化，其基本思路是：将各种零件的加工特征和已知加工方法表达成条件属性和决策属性的形式，一行表示一种零件，多种零件构成一个二维表，对属性进行量化，组织决策表，再采用一定的约简算法对属性集和属性值进行约简，去掉冗余的条件属性和决策规则，得到最小化决策规则集，当输入待加工的零件加工特征时，就可得到优化的加工工艺。
遗传算法，AI在CAPP系统的又一应用。遗传算法(Genetic Algorithm)是模拟达尔文遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在解集的一个种群开始的，而一个种群则由经过基因编码的一定数目的个体组成，每个个体实际上是带有染色体特征的实体。因此，在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作，如二进制编码。初代种群产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度大小挑选个体，并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异，产生代表新的解集的种群。这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境，末代种群中的最优个体经过解码，可以作为问题近似最优解。
智能化CAPP系统开发中还有模糊推理、混沌理论等智能化方法，实际应用中，往往将多种智能技术相互结合，综合运用，发挥各自的特长，如人工神经网络具有知觉形象思维的特性，而模糊推理等具有逻辑思维的特性，将这些方法相互渗透和结合，可起到互补的作用，提高智能化水平。
智能化是今后CAPP系统发展的主要趋势，但从目前的人工智能技术水平来看，不可能使CAPP系统在智能化水平上有实质性的突破，因为目前的人工智能技术主要是模拟人的逻辑思维和逻辑推理方面的能力，不能有效地模拟人的形象思维、抽象思维和创造性思维能力，而CAPP系统不仅要有推理的功能，还要有“联想”的功能， CAPP系统开发是要解决大量的人类思维活动方面的智能问题。因此要提高CAPP系统的智能化水平，必须在人工智能技术方面有新的发展，要解决人工智能技术方面的问题，必须在一些基础
理论和基础科学方面有新的突破，如在生命科学、数学等方面要有新的突破。由此可见，在可以预见的将来，智能化CAPP系统的发展仍将是在充分发挥人的智能优势的基础上，综合应用各种人工智能技术，实现CAPP系统的智能化。
通过以上论述，相信大家对计算机辅助工艺设计与人工智能以及AI在CAPP中的应用有了一定的了解。人工智能技术的不断发展，智能化CAPP系统必将在知识获取、表达和处理的灵活性和有效性上得到进一步的发展，提高CAPP系统的智能化水平，从而提高现代制造技术水平，是我国由制造大国成为制造强国。
参考文献：
【关键词】 信息经济学；机制设计；盈余管理；治理
1969-2001年期间，诺贝尔经济学奖四次与信息经济学有关，该学科无疑成为了主流经济学的重要组成部分。信息经济学从信息的不完全性和不对称性出发，对市场经济做出了切合实际的强有力的解释。将信息经济学引入资本结构理论，形成了现代资本结构理论，如Jensen和Mecking的成本理论，Stultz和Jensen的自由现金理论（free cash），Ross、Leland 和Pyle的信号传递（Signaling）理论。Myers和Majluf的筹资顺序（Pecking order）理论，可以说，信息经济学的引入使传统资本结构理论发生了革命性的变化，然而，将信息经济学引入盈余管理的相应研究，虽在国外已有相当发展，但国内尚不多见，本文在此作有益尝试。
一、相关理论简述
（一）不对称信息分类
信息经济学研究的不对称信息（Asymmetric Information）按发生时间在签约前后可分为事前不对称（ex ante）和事后不对称(ex post)。按非对称信息的内容分为隐藏行动（hidden actions）模型和隐藏信息（hidden information）模型或隐藏知识（hidden knowledge）模型。其实，信息不对称并不是什么神秘的理论，而只是经济学家面对现实做出的贴近现实的描述。当然，现实中信息不对称是普遍存在的，例如，雇主对雇员能力的认识，经理和外部股东对企业经营情况的了解等。表1概括了信息经济学不同模型的基本分类。
由于盈余管理主要涉及事后的隐藏行动的道德风险模型和事后的隐藏信息的道德风险模型，故本文将较详尽地介绍这两个模型，而对逆向选择，信号传递以及信息甄别理论则不再展开。
隐藏行动的道德风险模型（moral hazard with hidden actions）签约时信息是对称的，签约后人选择行动，由于委托人只能观察到结果，而不能观察到人的行动，人有可能从自身利益出发，采取不利于委托人的行动。委托人要做的是设计一个机制以使人从自身利益出发选择委托人期望的行动。如由于股东不能准确了解经理的行为，经理便有可能做出增加在职消费，工作不尽力等损害股东利益的行为。
隐藏信息的道德风险模型（moral hazard with hidden information）签约时信息是对称的，签约后人利用其信息优势进行利己行动，而委托人则不能了解到这种信息，并且不能完全观察到人的行动，或即使观察到人的行动，委托人仍然不能断定这些行动对谁有利。例如，关于投资项目的盈利前景等信息，经理明显较股东有更多的信息，但出于自身利益的考虑，经理很有可能隐瞒对自己不利的信息，从而影响了股东的决策。在我们看来，经理之所以隐瞒部分信息，完全是为了影响股东的决策，从而扩大自己的效用。可以这么说，经理隐藏信息的道德风险是为自己隐藏行动的道德风险服务的。
（二）经济机制设计
为解决人与委托人之间的利益冲突，信息经济学主张从机制设计角度解决问题，可以说机制设计是信息经济学研究的最终目的，机制设计的思想贯穿着信息经济学研究的始终，正因为此，信息经济学又被成为契约理论或机制设计理论。
经济机制设计理论研究的是：对于任何给定的社会目标，在自由选择、自愿契约，信息分散化决策等条件下，能否设计，如何设计一个机制来达到这个既定的社会目标。这就要求从个人理性出发，设计经济制度，让人从自身利益出发选择对委托人有利的行为，即通过个人理性达到集体理性。只有这种考虑了人对策的政策，才是好的政策，才能最大限度地消除“上有政策，下有对策”这一弊端。
针对事后的道德风险，机制设计的主要任务是让人“说实话”或采取委托人所期望的行动。这就要求设计的机制必须提供足够的激励，即必须满足激励兼容约束(incentive compatibility constraint)机制。这时的机制才是可实施的(implementable)；同时，该机制必须提供足够的激励，从而有足够的吸引力，使得人参与这个机制所确定的活动或接受这个机制所确定的规则，即必须满足参与约束(participation constrain)或个人理性约束(individual rationality constrain)，这样的机制才是可行的（feasible），同时满足参与约束、激励兼容约束的机制称为可行、可实施机制。只有在此基础上设计的机制，人对于该机制的态度或对于该机制所确定的活动，才是自愿的（自我强迫的），这个机制才是自我（强迫性）实现机制。
但是，如果发现在这个机制之外，还存在一个比该机制带来的利益还大的机制，那么该机制便失效了。正是因为人（经营者、大股东、地方政府等）发现有关机制外还存在一个比真实报告财务信息所带来的利益还大的利益，才导致了盈余管理的发生(我们所谈的盈余管理带来的收益不但表示直接的收益，如更好的报酬，更高的股票价格等，还包括间接收益，如避免了提供虚假信息而受到的惩罚等) 。
这就要求要么重新设计相关机制，增加有关盈余信息批露机制，可以给人带来利益，增强其批露真实盈余信息的动机；要么制定有关规定，严厉惩罚那些未对会计信息做出真实批露的相关人，降低机制外可以带给人的期望效用，以促使其重新接受原机制的制约。由于从信息经济学的机制设计理论主要是通过设计合理的、具有自动实施功能的机制，来协调委托人与人的利益冲突，故下文主要针对我国现行相关机制存在的问题，提出建议。
二、盈余管理的治理建议
（一）改革激励契约，协调管理者与其他利益主体的利益
由于管理者是运用思维对企业面临的不确定性进行非程序化决策，以及人力资本与所有者的不可分离的特性，故对管理者进行完全监督是不可能的，即使可能也是得不偿失的，但可以通过有效的激励措施对其进行约束。考虑到中国的经理市场起步较晚，实施报酬契约的制度环境尚不完善，如缺少关于股票期权的规定，故不可照办西方的做法，可考虑实施多元化绩效评估指标体系。该指标体系既包括股票价格、股票价格年增长率等市场导向指标，也包括税后利润、每股盈余、资产报酬率、净现金流量等财务导向指标。这样一来，便可使绩效评价能综合考查过去业绩与未来预期、内部评价与外部评价、长期业绩与当前业绩，最大限度地协调管理者与其他利益相关者的利益冲突。需要强调的是，在制定报酬契约时，要充分考虑经理与股东的风险偏好等因素，如风险中立型的所有者应加大风险回避型管理者的固定报酬比重，假若管理者也是风险中立的，可考虑加大其拥有的剩余所有权份额。只有这样才能促使其为企业价值最大化尽最大的努力。
（二）改进有关法律法规，规范主体行为
第一，目前我国证监会关于公司上市、配股、停牌的有关规定，作为上市公司与监管部门之间隐含的契约标准，仍使上市公司存在强烈的盈余管理动机，对此应考虑改进公司上市、配股、退市的考核标准。如针对企业盈余指标，现行配股条件仅对净资产报酬率（ROE）的绝对值作了规定，而暂停上市也仅对连续3年亏损作了规定，这客观上促使上市公司通过盈余管理来满足配股条件或避免退市，加强了公司机会主义作风，可考虑将配股的净资产报酬率指标修改为：上市公司申请配股的净资产收益率，必须连续3年高于同行业所有上市公司的平均值这样的相对指标；将暂停上市的利润指标修改为：最近3个会计年度累计亏损超过累计税后盈余，或连续3年扣除非经营性损益后亏损的，应暂停上市。从而加大盈余管理的难度，使资源配置真正得到优化。
第二，健全民事赔偿机制，发挥制裁机制威慑效应。 可考虑建立一个功能类似消费者协会的会计信息外部使用人协会，以保护会计信息外部使用人的权益，有效地解决盈余管理治理中的“搭便车”现象；修改现有法律法规，详细规定公司虚假会计信息给投资者和债权人造成损失的民事赔偿责任以及充分保护投资者和债权人的受理、审判程序，以做到有法可依，使利益受损者能通过法律程序维护自己的权益；将举证责任转移给注册会计师。注册会计师需要提供证据证明自己清白，降低普通投资者的诉讼成本。
（三）增强注册会计师独立性，加强外部监督
即使企业管理当局实施了盈余管理，只要注册会计师能够保持应有的独立性，尽到足够的职业谨慎，还是能在很大程度上降低企业的盈余管理行为对企业外部利益相关者的损害。有研究表明，虽然注册会计师对许多公司的盈余管理出具了非标准无保留意见，但当遇见公司增发、配股等关键情形时，注册会计师大多是出具了标准无保留意见，这与现行的会计师事务所的运行机制有很大联系。可考虑：第一，改变会计师事务所的聘用和更换机制，实行强制轮换、中小股东决定事务所聘用等制度，对于更换的会计师事务所情况，法律要明确规定予以更为详细的披露；第二，加强对会计师事务所的监管，通过严格的监督真正使会计师事务所从争夺业务的竞争转为切实提高执业质量和服务质量；第三，加快合伙制在会计师事务所的普遍推行。目前，我国会计师事务所多数为有限责任制，这种组织形式使注册会计师面临的执业风险较小，与注册会计师应受到的社会责任约束以及社会对注册会计师的公信力不相称；第四，正确处理上市公司改制中财务审计与资产评估时间先后所带来的问题，进一步强调审计责任和评估责任的界限，理顺资产评估和财务审计的工作关系。
（四）整治上市公司治理结构，约束契约主体行为
控股股东和管理者等特定利益集团的自利动机转换为盈余管理行为， 通常需借助制度缺陷。比如，在“一股独大”的股权结构下，大股东很容易侵犯中小股东的利益;在缺乏制衡机制的治理结构下，企业管理者很容易实施自利行为。因此，应通过完善股权结构和法人治理结构，补救企业制度缺陷，制衡各利益集团的行为，抑制部分盈余管理行为。第一，尽快解决国有股和国有法人股的市场流通问题，实现全流通，降低上市公司国有股股权比重，消除“一股独大”带来的种种弊端。第二，落实董事会和总经理的分离机制，使其各司其职。尽管我国上市公司形式上已经形成了董事会、经理的职责划分，但实际运行并不令人满意，董事长实际上是总经理，而总经理实际上是常务副总经理。第三，健全独立董事制度。自从引入独立董事制度，我国的独立董事经历了不独立、“不懂事”、“花瓶”等阶段，运行很不令人满意，故需加强独立董事的独立性，可考虑2/3的独立董事必须由中小股东提名等规定。
【主要参考文献】
[1] 吴联生. 利益相关者对会计规则制定的参与特征――基于调查数据的实证分析. 2004年.
经济学理论最重要的是它的内在逻辑体系，我们有时候不能完全靠数据来判断经济形势，因为总量数据往往会遗漏很多微观信息。实践是检验真理的唯一标准，但实践和数据不是预测真理的标准。那么，靠什么来预测并对其进行校准呢？靠的就是经济学理论的内在逻辑。当然，经济学家也不是算命先生，其更重要的使命还是对经济现象进行解释、提炼，寻找一般意义和普适价值，同时对在约束条件下解决经济问题给出可行、可操作的方案。
改革开放以来，经济学理论的引介对中国改革的深化和扩展起到了非常重要的作用。然而，对于现代经济学对中国改革究竟有什么影响？这个问题在经济学界还依然有两种截然相反的看法，都比较极端。一种是不顾中国现实的客观条件，盲目地崇拜某种理论，包括现代经济学中的很多理论，在没有完全弄懂的情况下就把理论照搬到中国经济的改革发展中。另外一种看法则认为，现代经济学是外国人的东西，对我们中国没有用，中国的问题还是要用中国的办法来解决。
笔者认为，这两种看法都是不对的，因为在任何时期，任何一个理论，任何一个行为假设，任何一种制度，都是有边界条件的，这非常重要。就拿经济学来讲，经济学是一门非常特殊的学问，为什么特殊呢？因为它与自然科学有很大不同，自然科学是实证性的、精确性的，比如造我们这栋楼、修一座桥、制导弹，都可以定位到非常精确的状态，它的参数都是可控的、可做实验的。而经济学这门社会科学，不但要研究经济现象、做实证分析，同时还要研究人的行为假设，研究人是一个非常复杂的系统工程。另一方面，经济学还存在很多不可控的因素，我们经常能在媒体上看到有人批评，甚至是攻击经济学和经济学家的预测性差。这里其实有两个原因，一个是这位经济学家本身就比较差，另外一个是有一些因素他无法控制，即使有一个准确的判断，但是由于经济环境、政治环境、社会环境发生突变，使得他的预测不准确。
那么，是不是由此说明经济学不是一门科学呢？不是的，经济学实质上是一门实实在在的科学，可以说现代经济学的几乎所有理论都来自于现实。不过，经济学既然不能够做实验，那么它的依据靠的又是什么呢？靠的就是它的内在逻辑分析。可以说，现代经济学理论的分析框架基本都是由以下五个步骤组成的：第一是界定经济环境，第二是设定行为假设，第三是给出制度安排，第四是选择均衡结果，最后是进行评估比较。这五步，其实也正好是普通人想把一件事情做好的基本步骤。当然，这五个步骤用在经济学领域也要看具体的问题。但是，作为一个经济学家，首先是要解释经济现象，解释经济人的行为，然后再研究人们是如何作出权衡取舍的。不过，前提是你必须有一个研究目标，你想要回答什么问题，然后你才能想怎么去解决这个问题，那么，其中就有一个制度安排和目标实施的过程。当然，在这个实施的过程中，必须考虑到各种约束条件，包括参与性约束条件、激励相容约束条件。此外，现代经济学也提供了一系列的研究平台、分析工具，它们大多是借助于数学逻辑推理的，当然也有像“科斯定理”这样只是靠语言和基本逻辑推理来建立和论证所给出的经济理论的。
从本质上来讲，经济学是专门研究制度的。为什么我们需要研究制度问题？因为每一个人的目标都不一样，而信息又是不对称的，如果你作为一个企业老板，希望通过合理的制度安排，让员工在追求个人利益的同时，又达到既定目标，这是激励相容的核心思想。而经济学就是为了解决其中的利益冲突问题，这也是我经常说的，做事情要于国于民于己于公于私，能不能达到一种辩证统一。我认为，做任何一件事情都必须建立在三个基本制度安排之上，那就是法规治理、激励机制和社会规范，也就是我们通常说的“晓之以理、导之以利和动之以情”，从国家层面来看它们分别由政府、市场和社会来实施和实现。但是，这些制度安排也有边界条件，因为在不同的时期、不同的环境条件下，人的行为是会发生变化的。所以，尤其是在信息不对称和个体自利的前提下，需要通过机制设计来解决利己与利他的融合问题。
当然，有人也许担心机制设计会僭越市场自发秩序。其实，在哈耶克的“自生自发秩序”理论中也含有机制设计理论的元素。哈耶克认为，秩序的形成是由两个因素决定的：一是自由，即个人基于掌握知识信息和个人价值偏好的自由选择，二是法治，个人不仅是追求目的的动物，也是在行动中遵循规则的动物，这里的规则包括阐明的规则和未阐明的规则。真正的法治则是自由的保障，而很多法律规则的制定其本质就是机制设计理论的运用。对于全面深化改革的当下，以信息效率和激励相容为核心概念的机制设计理论大有用武之地。
（来源：FT中文网）
摘要:由于桥梁监测数据可以为验证结构分析模型、计算假定和设计方法提供反馈信息,并可用于深入研究大跨度桥梁结构及其环境中的未知或不确定性问题,因此,桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。
关键词:桥梁;健康监测;概念;意义中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号：近年来,随着我国经济的飞速发展,交通运输日渐繁忙,作为公路交通咽喉的桥梁的地位日益突出。桥梁设计理论的验证以及对桥梁结构和结构环境未知问题的调查与研究扩充了桥梁健康监测的内涵。 对桥梁结构进行综合检测的最终目的是为了使桥梁管理人员对桥梁结构的当前状况有一个正确的认识。这就要求管理系统具有实时监测和智能化的自行评估的功能。一、桥梁健康监测新概念桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为大桥在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况严重异常时触发预警信号,为桥梁维护潍修与管理决策提供依据和指导。为此,监测系统对以下几个方面进行监控: 1、桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态; 2、桥梁重要非结构构件(加支座)和附属设施(如振动控制元件)的工作状态; 3、结构构件耐久性; 4、大桥所处环境条件;等等。 与传统的检测技术不同,大型桥梁健康监测不仅要求在测试上具有快速大容量的信息采集与通讯能力,而且力求对结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。 然而,桥梁结构健康监测不仅仅只是为了结构状态监控与评估。由于大型桥梁(尤其是斜拉桥、悬索桥)的力学和结构特点以及所处的特定环境,在大桥设计阶段完全掌握和预测结构的力学特性和行为是非常困难的。大跨度索交承桥梁的设计依赖于理论分析并过风洞、振动台模拟试验预测桥梁的动力性能并验证其动力安全性。然而,结构理论分析常基于理想化的有限元离散模型,并且分析时常以很多假定条件为前提。在进行风洞或振动台试验时对大桥的风环境和地面运动的模拟也可能与真实桥位的环境不全相符。因此,通过桥梁健康监测所获得的实际结构的动静力行为来验证大桥的理论模型、计算假定具有重要的意义。事实上,国外一些重要桥梁在建立健康监测系统时都强调利用监测信息验证结构的设计。 二、健康监测系统设计1、监测系统设计准则 显然,监测系统的设计应该首先考虑建立该系统的目的和功能。上节所述的桥梁健康监测三方面的意义也正是桥梁健康监测的目的和功能所在。对于特定的桥梁,建立健康监测系统的目的可以是桥梁监控与评估,或是设计验证,甚至以研究发展为目的;也可以是三者之二甚至全部。一旦建立系统的目的确定,系统的监测项目就可以基本上确定。另外,监测系统中各监测项目的规模以及所采用的传感仪器和通信设备等的确定需要考虑投资的限度。因此在设计监测系统时必须对监测系统方案进行成本-效益分析。成本-效益分析是建立高效、合理的监测系统的前提。
根据功能要求和成本-效益分析可以将监测项目和测点数设计到所需的范围,可以最优化地选择并安装系统硬件设施。因此,功能要求和效益-成本分析是设计桥梁健康监测系统的两大准则。 2、监测项目 不同的功能目标所要求的监测项目不尽相同。因此,对于大跨度余支承桥梁,须要较多的传感器布置于桥塔、加劲梁以及缆索/拉索各部位,以获得较为详细的结构动力行为并验证结构设计时的动力分析模型和响应预测。另外,在支座、挡块以及某些连结部位须安设传感器拾取反映其传力、约束状况等的信息。 目前,某些监测系统以开发结构整体性与安全性评估技术为目的之一。结合桥梁问题研究的监测系统虽不多见,但有些系统也有监测项目是专为研究服务的。与理论研究相关的监测项目可以根据待研究问题的性质来确定。从目前桥梁工程的发展状况看,以下几方面的问题可以借助桥梁健康监测进行深入研究或论证。 (1)抗风方面:包括风场特性观测、结构在自然风场中的行为以及抗风稳定性。 (2)抗震方面:包括研究各种场地地面运动的空间与时间变化、土-结构相互作用、行波效应、多点激励对结构响应的影响等。通过对墩顶与墩底应变、变形及加速度的监测建立恢复力模型对桥梁的抗震分析具有重要的意义。 (3)结构整体行为方面:包括研究结构在强风、强地面运动下的非线性特性,桥址处环境条件变化对结构动力特性、静力状态(内力分布、变形)的影响等。这对于发展基于监测数据的整体性评估方法非常重要。 (4)结构局部问题:例如边界、联接条件,钢梁焊缝疲劳及其他疲劳问题,结合梁结合面(包括剪力键)的破坏机制,等等。索支承桥梁缆(拉)索和吊杆的振动与减振、局部损伤机制等也值得进一步观察研究。 (5)耐久性问题:桥梁结构中的耐久性问题尚有许多问题须要深入研究。缆(拉)索与吊杆的腐蚀、锈蚀问题尤须重视。 (6)基础:大直径桩的采用也带来一些设计问题,直接套用原先用于中等直径桩的计算方法不很合理。借助桥梁监测系统调查大直径桩的变形规律、研究桩的承载力问题,也是设计部门的需要。三、桥梁健康监测意义1、监控与评估 桥梁健康检测的基本内涵是通过对桥梁结构状态的监控与评估,为工程在特殊气候、交通条件下或运营状况严重异常时发出预警信号,为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。为此,监测系统通常对以下几个方面进行监控:①桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态;②桥梁重要非结构构件和附属设施的工作状态;③结构构件耐久性;④工程所处环境条件等等。 2、设计验证 由于大型桥梁的力学和结构特点以及所处的特定环境,在大桥设计阶段安全掌握和预测其力学特性和行为特性是非常困难的。因此,通过桥梁健康检测所获得的实际结构的动静力行为来检验大桥的理论模型和计算假定具有重要意义。不仅对设计理论和设计模型有验证作用,而且有益于新的设计理论的形成。 3、研究与发展 桥梁健康监测带来的将不仅是监测系统和某种特定桥梁设计的反思,它还可能并成为桥梁研究的现场实验室。由于运营中的桥梁结构及其环境所获得信息不仅是理论研究和实验室调查的补充,而且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。
关键词：Human Library 服务设计 设计策略
中图分类号：TB47
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2016）01-0080-02
Human Library是近年来在国内逐渐兴起的一种分享隐形知识的服务模式。一直以来，人们都较为注重显性知识的传播，却忽视了隐形知识的分享，Human Library的出现恰好填补了这部分的空白，为隐形知识的分享提供了一个良好的平台，以人为书，以书为媒，鼓励对话，促进交流。Human Library作为一种隐形知识的分享服务，由于其发展时间较短，仍然没有一套较为系统和全面的理论对其进行指导，笔者希望通过引进服务设计理论和方法对Human Library服务过程中不足的方面进行改进和完善，从而设计出更符合用户需求的隐形知识分享服务模式。
1 Human Library的概念及发展概况
Human Library活动最早源于5位丹麦青年创立的停止暴力组织，2000年，该组织应罗斯基德音乐节之邀，举办了一次以反对暴力、消除偏见、创立和谐为宗旨的真人图书馆活动，活动收获了良好的效果和口碑，真人图书馆也正是迈入了公众视线。以此为起点，Human Library开始在全球获得广泛认可和迅速发展。
Human Library活动最初主要集中在丹麦、匈牙利、挪威、英国、芬兰等欧洲国家，
之后迅速传向北美洲、南美洲、大洋洲、澳洲、亚洲等50多个国家。Human Library最初的发展跟图书馆其实并无关联，其主要是在一些大型音乐节等活动中举办，随后，由于图书馆与Human Library天然的关联性和相似性，图书馆开始逐渐引进Human Library这种活动形式，Human Library逐渐在图书馆尤其是高校图书馆中流行开来。我国最早由上海交通大学图书馆在2008首先引进了Human Library这种新型服务模式，并且获得了热烈的反响。之后Human Library逐渐在全国各大高校图书馆中获得发展，2009年起，上海交通大学，同济大学，华中科技大学，江苏大学，青岛大学，广东外语外贸大学等都先后举办了Human Library的活动，获得了在校同学的一致好评。2012年公共图书馆也陆续引进Human Library这种服务理念和服务模式，重庆、深圳、广州等地的公共图书馆都陆续开始举办Human Library的活动。除了在公立图书馆，独立书店也逐渐引入Human Library的活动形式来丰富书店的隐形知识内容，比如星辰海、Melibrary、荒岛图书馆、生命图书馆等。当前，Human Library呈现主体多元化、形式多样化、活动机制化的特点，逐渐回归“推动对话、减少偏见、促进理解”的主旨。
2 Human Library接触点及用户需求分析
2.1 Human Library服务接触点分析
虽然Human Library在国内外都得到了迅速发展，但是其发展的步伐与其服务模式完善的步伐仍未取得一致，在Human Library的服务设计各个接触点中仍然存在组多问题亟待改善。
基于前期一些实地调研，亲身参与活动，与活动组织者进行交流等研究，大致可以把Human Library的服务流程分为以下几步：征集或邀请真人图书一确定真人图书人选一培训真人图书一编目真人图书一通过线上线下各种渠道真人图书一读者登记借阅一读者与真人图书进行一对一或者一对多交流一秘书记录交流过程一交流过程一读者分享与反馈。这其中涉及到真人图书、活动组织者、活动记录人、读者等多个利益相关者，不仅包括用户与服务人员的接触，也包括用户与服务环境的接触，在这各个接触点中都有可设计和可优化之处，需要结合相关服务设计理论，在每一个接触点挖掘用户需求，令读者享有更加优质的体验。
2.2 用户需求分析
基于前期的调研与接触点的分析，发现在Human Library的服务过程中用户的需求主要集中在以下几点。一是真人图书内容的丰富性。真人图书数量少，种类单一是真人图书普遍存在的问题，读者希望有覆盖范围更广内容更丰富的真人读书以供借阅。二是书籍借阅的便利性。不仅要对真人图书进行详细且清晰的编目，让读者方便借阅和查找，而且提供借阅方式的多样化，不要让借阅过程成为读者借阅过程中的障碍。三是读者与真人图书沟通的流畅性。首先充分保证现场读者与真人图书有良好的互动，不会因彼此初次见面产生尴尬的情绪。其次是在现场分享完成之后，保证读者与真人图书能够在获得真人图书同意的前提下之下在线下的时间也能够产生一定量的沟通，不将沟通时间只局限在现场的范围之内。四是读者反馈的及时性。现在国内大多数的Human Library都没有建立非常完善的服务评估体质。读者的需求长期得不到倾听，这非常不利于Human Library服务质量的改善，服务设计应该从用户出发，与传统的主管设计性不同，服务设计讲究一切从用户的角度进行考虑，将用户的需求放在首位，以用户的满意程度作为评价服务是否成功的重要准绳。因此，Human Library也需要建立能够及时听取读者心声的机制，让读者的需求能够充分反映到Human Library服务中的方方面面。
3 Human Library服务设计研究
3.1 服务设计相关概念概述
服务设计就是指服务营销中的产品设计，即企业在向顾客提供服务过程中，如在商业场所中对服务项目、服务人员、服务流程、服务环境、服务风格以及服务传播等方面所作的策略性思考与计划。现代服务从设计实体转向了设计行为与过程，一切从用户的角度出发，将同理心运用于设计过程的始终，想用户所想，为用户考虑到每一个细节之处，力求为用户打造最完美的体验，并建立相关的服务评估体制，让用户的体验不断改进与完善，让用户享受最优良的服务。设计的成果输出不再是一种具体功能和形态，也可以是一种方法、一种程序、一种制度或一种服务。服务设计是以物质产品为基础，以用户价值为核心的全过程设计，其目的是为用户提供高品质的产品服务。
3.2 基于服务设计理念对Human Library的思考
Human Library作为一项新兴的服务，与服务设计理论具有天然的契合度，运用服务设计对Human Library服务模式进行完善和健全具有积极意义。美国的斯坦福大学图书馆成立了服务设计培训工作室，北卡罗来纳州立大学图书馆利用服务设计的工具建立了新的服务模型。斯坦福大学图书馆成立全天开放的服务设计工作室，开展前期设计理论，设计流程和设计工具的探讨和交流，并为即将开展的服务设计项目创建系统人物角色模型。这些都是服务设计指导Human Library实践成功的典型案例，只是理论体系仍不完善，对于Human Library的服务设计仍然需要继续探索。
现代服务设计讲究以用户为核心，Human Library的服务设计也需要以读者为核心，从读者的需求出发，不断优化和完善服务流程，在每一个接触点的设计当中都充分考虑读者真正需要的是什么，挖掘读者痛点，高度重视听取读者的心声，建立真正符合读者需求的服务设计模式。
4 Human Library服务设计策略
通过前期对于Human Library服务接触点和用户需求的分析，总结出了六项Human Library服务设计策略。
4.1 真人图书的多样化
由于真人图书馆的活动在国内最早是由高校图书馆引进，无论是其真人图书来源和受众都具有相当局限性，一般都由教师担任真人图书，受众一般都是学生群体，这其实有所偏离真人图书消除偏见，促进交流的初衷。真人图书应该具有多样性，只要有一定的专业领域研究经验或者不同寻常的生活经历之人都应该有机会成为真人图书来与大家一同分享，国外的真人图书就跨越了各个阶层，包括女消防员、同性恋者、流浪汉、殡葬师、艾滋病人、素食主义者、佛教徒、瓦哈卡美国人等，充分映射出了不同的价值观和人生经历，读者与有不同经历的真人图书进行互动交流，读者与真人图书都在此过程中有所收获。
采用征集与邀请等多重方式，通过线上与线下等多重渠道，结合主动与被动两种态度，尽可能多地将高质量的真人图书分享给读者，让读者觉得书有所用，学有所得，真正将真人图书的价值最大化。
4.2 真人图书的筛选与编目
为了让读者有所收获，必须在真人图书的筛选阶段进行严格把关，确保真人图书的质量，让真人图书不仅具有阅读价值，能够引导读者，并且能够在分享过程主动与读者进行交流，让读者在听取真人读书的分享后与自身的经历相结合，碰撞出新的火花，形成自己的见解。
真人图书在分享之后，活动的组织者要对其进行精心的分类，给每一本真人图书都编写索书号，并且录入查找系统，让读者能够方便地寻找、浏览和查阅，不断优化读者借阅真人图书的体验。
4.3 通过线上线下等多种渠道进行宣传与交流
Human Library不能只局限于线下的传播渠道，应该充分利用网络资源，将真人图书向更多更广的受众传播。如今网络传播渠道众多，高校图书馆除了在校园内的BBS、图书馆主页等传统的媒介上进行传播之外，还应该充分利用微博、微信公众号、豆瓣等各类线上渠道进行宣传，让更多对真人图书感兴趣的人群知道Human Library，并且加入到Human Library的活动中来。
4.4 读者借阅方式的多元化
兼顾传统与现代的借阅方式，让读者有多重选择。除了现场进行登记借阅之外，读者还可以通过电话、微信公众号、微博、官网等多重方式对真人图书进行借阅，并且尽量减少中间环节，让读者用最少的步骤达到借阅真人图书的目的，不要让读者对于繁琐的借阅过程产生惧怕，从而削减了读者借阅真人图书的热情。
4.5 促进读者与真人图书的互动交流
在真人图书进行分享的过程当中，首先，真人图书自身要学会如何引导读者，活跃现场气氛，与读者多进行沟通交流，加深彼此的了解，真人图书的借阅过程是一个双向的过程，读者在真人图书的讲述中获取自己感兴趣的信息，而真人图书也在于读者的交流当中丰富了自己的故事，通过这种互相阅读，增进理解，消除偏见。其次，真人图书也要学会拒绝回答读者一些侵犯个人隐私或有损人格尊严的问题，真人图书作为独立的个体，拥有拒绝回答的权利，读者也要尊重真人图书，斟酌提出问题是否触及别人的底线。最后，现场工作人员也要学会不失时宜地调动现场气氛，化解真人图书与读者初次见面的尴尬，能够在融洽和谐的气氛中交流与分享，真正搭建一个传播、分享与交流的平台。如果仅仅是讲座式的单向灌输，则会使真正的真人图书不堪重负，或使活动成为某些机构博取利益的宣传平台。
4.6 建立服务评估机制
国内的Human Library服务评估没有受到重视，仅上交大图书馆在“鲜悦Living Library”活动网站中提供BBS留言板块进行读者服务反馈信息调查。国内亟待建立健全的服务评估机制，在活动进行前，进行中，进行后与读者进行充分的互动交流，充分尊重读者的需求，通过问卷调查、访谈、留言簿等从真人图书及读者处获得活动的反馈信息，不断提升服务的质量和水平，不断完善Human Library的服务体系。
1快速创新设计理论与方法
1．1模块化设计理论与方法
模块化是指采用具有相对固定结构和功能作用的模块对产品或系统进行组织和规划;通过对产品在某种范围内按照不同功能、相同功能的不同性能或者不同规格进行分析，规划出不同的功能模块，通过不同模块的选择和组合，配置出系列产品，以满足用户的不同需求的设计方法［2］。模块化设计是适应性设计、快速配置设计和可重构设计等现代设计的重要设计方法和核心技术，通过功能模块的配置组合能够实现产品的标准化和个性化设计。模块化设计已在现代产品设计中广泛应用，其理论基础是Suh［3］提出的独立公理理论，即“一个最优设计必须保持功能需求的独立性”。20世纪50年代，欧美一些发达国家提出了模块化设计［4］的概念，随着计算机技术的发展，这一概念越来越得到设计界的广泛关注和深入研究。人们在模块化设计概念的定义、模块的划分与组合、实现过程，以及基于模块化设计的产品平台规划与设计等方面都有相当多的研究。Suh［3］从“功能-设计参数”映射的角度给出了模块化设计的定义:模块化设计是将产品、过程和系统以一定的形式表现，满足预定的客户需求，采用的方法是选择恰当的设计参数，完成从功能需求域到设计参数域的映射。Ulrich等人［4］从设计学角度指出了影响模块化设计程度的两个基本因素:1)产品功能域与物理结构域之间的对应程度。2)产品物理结构间相互关联程度的最小化。PAHL等人［5］仍然认为模块化设计是完成从功能需求域到模块功能域的映射，再考虑模块特性参数(如尺寸、重量等)，完成从模块的功能域到模块的结构域映射，并按照不同的模块功能，在设计域内(功能域和结构域)进行模块分类与定义。在模块化设计的方法研究中，模块划分技术是关键技术之一。ERIXON等人［6］提出了产品某项功能成为独立模块需要满足的11个条件，并将其作为模块划分的普遍原则，根据子功能结构建立模块识别矩阵，然后对模块识别矩阵进行聚类分析。STONE等人［7］考虑产品的各个子功能与能量流、物流和信号流的关联性，将一种功能模型定量化建模方法用于产品架构开发，并以客户需求重要度为度量标准，建立需求与功能数据库，将功能与需求的关系定量化作为模块划分与模块发展的主要依据。GU等人［8］提出了一种基于产品全生命周期技术的多目标(可回收设计、可升级设计、可重用设计和重构设计)模块划分方法，并将模糊数学中权重的概念应用于功能结构分析，为定量化模块划分提供了依据。模块组合技术是模块化设计的另一关键技术。O’GRADY等人［9］针对网络设计环境下分布协同设计，研究了其模块组合方法，即建立一个基于面向对象的模块化产品设计环境，根据用户的需要，将不在一个地区的各个模块制造商生产的模块快速组合成模块化产品。TSAI等人［10］考虑产品设计、加工和装配等复杂性，基于并行工程思想，按产品功能在设计过程中的不同类型接口关系进行模块的不同类型划分，并从中选择最优模块，最后根据模块包含的相关信息，对模块中的各个功能进行优先权排序，以此作为产品规划设计的原则。另外，在模块化设计中，模块接口的匹配是模块组合的重要条件，即一个零/部件结构能够成为模块的条件是零/部件的功能、结构以及其接口特征不能超出模块化产品给定的标准接口所允许的范围［11］。HILLSTROM［12］基于公理化设计原理，并结合面向装配和制造的设计方法，对模块化设计的接口进行了系统分析。
1．2参数化设计理论与方法
参数化设计是产品设计规格化、系列化的一种简单、高效和快速的方法，通过改变结构特征某一部分或某几部分的尺寸，基于参数化驱动技术，实现对特征中相关部分的自动改动。参数化设计是CAD的一个重要理论和方法，它包括两个基本要素:参数化图元和参数化修改引擎。CAD中的图元都是以对象特征的形式表现，并通过参数的调整变化驱动图元的变化，参数包含作为数字化对象图元的所有信息。参数化修改引擎所使用的参数驱动技术，使设计者对设计对象所做的全部改动都可以在其他相关联的部分自动反映出来，并采用智能结构单元、视图和注释符号，通过一个变更和约束驱动引擎使每一个图元都可互相关联。对象特征尺寸的改动、移动或者删除所引起的参数变化，会引起相关对象特征参数产生相应的变化，不同视图下所发生的改变都能以参数化的、双向的方式扩散到所有其他视图，以保证所有设计对象的一致性，不必对所有视图逐一进行修改，从而显著提高设计效率和设计质量。1963年由Sutherland［13］在SketchPad系统中提出参数化设计方法，Light等人［14］在1982年提出变量几何和几何约束思想。为提高零件生成的智能化，在20世纪80年代将人工智能技术(AI)应用到参数化设计中，如神经网络和几何推理等技术，更重要的是将参数化技术应用到实体造型并形成了特征造型技术。产品开发之初，零件形状和尺寸都具有一定的不确定性，因此希望零件模型具有柔性修改的能力。参数化设计可将零件模型中固定的参数变量化，使之成为可以在一定范围内修改的参数，根据不同设计要求，对变量化参数赋予不同数值，就可获得不同形状和规格的零件模型。约束是CAD中参数化模型的重要内容，包括零件图形的几何约束和工程约束。几何约束分为尺寸约束和结构约束。尺寸约束是指通过指定特征尺寸参数描述的约束，如长度尺寸、角度尺寸以及直径尺寸等;结构约束是指几何元素间的拓扑约束关系，如垂直、平行、相等、同心和相切等。工程约束是指尺寸之间的函数约束关系，即根据工程设计知识，通过定义尺寸各变量之间在参数值或者逻辑上的关联关系来表示。
1．3产品族设计理论与方法
产品族设计是通过基本特征、组件或子系统的共享，以满足不同市场需求的多产品设计方法，是实现规模化产品制造的有效手段。对于产品族的定义，许多学者给出了不同的描述。Ulrich［4］将产品族定义为由某种参数化数据结构确定的一组产品，当所有参数赋予某一具体数值时，就表现为一个具体产品。Erens等人［15］认为产品族是具有相同内部接口的一组产品，并且在设计的各个领域(功能域、技术域和物理域)中产品族接口为标准化接口，能够实现产品部件的完全互换。McAdams等人［16］将产品族定义为具有相同功能流的一组产品。Simpson等人［17］定义的产品族是建立在通用产品平台之上的一组相关产品，并共享平台通用特征、部件和子系统，以此满足市场的多样化需求。其中，参数化产品族(scale-basedproductfamily)在平台公共变量不变的基础上，通过可调节变量的值来满足不同性能要求的系列化产品，是产品族设计的一个具体方法，平台通用性的考虑和实例产品性能选择是参数化产品族设计的关键问题［18］。产品族结构体系(ProductFamilyArchitecture，PFA)是现代大规模定制设计方法(DesignforMassCustomization，DFMC)的核心部分，它为制造企业内的不同部门协同工作提供一个公共平台，同时作为一个类产品以实现产品变型设计来满足客户多样化需求。目前研究的产品族模型主要有通用物料清单(GenericBill-of-Material，GBOM)模型、三视图模型和产品族主结构模型等。Tseng等人［19］给出的产品族三视图体系结构模型，包括功能视图、行为视图和结构视图及其相互之间的映射关系。其中，功能视图表达产品的总体功能及其子功能结构图;行为视图从技术角度描述产品功能的技术原理;结构视图则描述产品的零/部件组成与装配模型。Hegge等人［20］提出GBOM定义，以产品族将GBOM定义为一组变量，并通过一组参数指定具体值来确定这些变量，现在GBOM已成为表达产品族结构及其构型的基本模型。在国内也开展了产品族的大量研究。祁国宁等人［21］提出了面向大批量定制(MassCustomization，MC)的产品事物特性表建模技术。由描述产品构成的产品族主结构以及描述零/部件的主模型和主文档组成模块化产品族。其中，产品族主结构描述了一个可配置的模块化产品系统的组成情况，并包括所有标准零/部件。基于产品族的主结构、构件主模型和主文档，结合客户的个性化需求，采用配置设计或变型设计方法，可以进行产品的快速定制设计。此外，Jiao等人［22］在面向对象方法和语义网络的基础上，建立了通用产品族信息模型，其多视图产品族结构采用树形结构、多样化变量值和配置规则进行表达，以此生成不同特殊需求的产品变型，同时减少各视图间的数据冗余。Nomaguchi等人［23］根据标准建模语言(UnifiedModelingLanguage，UML)，提出了关于产品族体系结构的知识表达模型，该模型记录了设计的整个过程的详细步骤和设计结果，方便设计过程的跟踪查看;为便于设计者进行准确、无冗余的知识获取，模型还将用户需求、产品功能、结构和成本等不同层面的产品信息进行了集成。目前，本体技术开始应用于产品族模型的建立，Nanda等人［24］构建了基于本体的产品族设计方法，在表达产品族结构时使用网络本体语言，应用规范化的概念分析(FormalCon-ceptAnalysis，FCA)方法寻找设计特征间的共性元素，在此基础上，建立了产品族多视图模型的一般表达方式;高鹏等人［25］也基于本体的方法提出了本体之间的映射法则，构建了本体映射、知识映射和模型映射三层映射模式，并以此为核心搭建了产品配置模型的建模框架。Siddique等人［26］研究了产品族设计体系结构的开发过程，给出了产品族体系结构的数学模型、评价指标和有效性推理规则，并对产品组件、模块和体系结构进行了构建，给出了装配过程的描述方案。朱斌等人［27］则对传统设计方法学和面向产品族设计的差异进行了研究，从产品设计的需求模型、功能原理模型和结构设计模型等三个方面，论述了关于产品族设计模型的构建方法。
1．4可重构设计理论与方法
来源于可重构制造系统的可重构性的概念出现于20世纪90年代。1997年美国Michigan大学的Ko-ren等人［28］首次提出可重构制造系统的概念。可重构制造系统(ReconfigurableManufacturingSystem，RMS)指系统能根据生产的需要，准确地构建出需要的生产功能和生产能力。在1999年国际生产工程研究学会(CIRP)上，Koren等人［29］又对可重构制造系统进行了重新定义，即可重构制造系统是一种预先设计为可快速改变结构、硬件与相应软件的制造系统，并能实现在一个零件族内快速调整生产能力和生产功能，以满足市场或客户需求的突然变化;因此，RMS的主要特点是:1)将加工零/部件控制在一个零件族内;2)突出生产能力和生产功能变化而驱动的重构;3)以可重构机床(ReconfigurableMachineTools，RMT)为基础进行重构。随着可重构性及可重构制造系统的研究发展，其重要性日益显现。美国国家研究委员会(NRC)于1998年在《2020年制造挑战的设想》报告中，就明确地将可重构技术列入21世纪的六大挑战与十大关键技术中，而且排在十大关键技术的第一位。随着制造领域的研究应用，可重构思想开始从制造系统逐步发展到组织体系、制造装备以及产品设计等各种领域，形成了可重构性的概念。Setchi等人［30］基于可重构性的用途，从较为宏观的角度给出了可重构性的定义，他们认为可重构性是一种重复变更或重排系统中构件的能力，且具有继承性、定制性、可转换性、可诊断性和产品化等特征，以此实现产品多样性、重用性、快速性、低成本、高效率、可靠性和简化性等要求。英国剑桥大学的Siddiqi等人［31］给出了需要驱动的可重构的主要因素，并提出了可重构系统建模方法。我国在最近几年也开展了可重构性理论相关研究。清华大学的罗振璧等人［32］针对传统可重构的局限性，提出了基于面向用户需求与使用变化的和基于拓扑相似性“广义组合理论”的可重构性定义。梁福军等人［33］综合运用相似性分析、图论和集合论等理论，研究了制造系统的逻辑重构设计;楼洪梁等人［34-35］利用图论研究了机床的可重构性。在可重构算法方面，王素欣等人［36］运用粒子群算法解决了关于制造系统单元可重构的问题。刘溪涓等人［37］研究了零件配置过程中约束的不同类型，利用“有效可选域”的概念，建立了最小损失函数算法，该算法不仅考虑了构件约束，还考虑了零件重构约束。刘世平等人［38］研究并建立了重构目标模型，利用两个聚类定量指标给出聚类的目标函数，并采用遗传算法对重构进行求解。在可重构设计方面，各国学者主要研究了机床、机器人和其他新产品的可重构设计。在机床方面，Tilbury等人［39］对机床的组成原理进行了研究。冯宁等人［40］结合可重构机床的特征，运用矩阵结构化方法建立机床各组成部分的运动学方程，并提出了由所选择的构件组成机床的所有拓扑结构的方法。许虹等人［41］基于并行工程思想，提出了一种考虑加工工艺与机床配置同时完成的可重构机床设计方法。在可重构机器人方面，Hui等人［42］研究了一种产品化、可重构和可扩展的机器人系统(IntegratedRasterImagingSystem，IRIS)。Paredis等人［43］研究了可重构机器人及其可产品化系统(ReconfigurableModularManipula-torSystem，RMMS)。赵广涛等人［44］基于树状拓扑结构研究了产品化机器人的重构规划设计问题。于海波等人［45］结合图论原理方法，给出了一种比较简单有效的可重构机器人构型综合方法。魏延辉等人［46］采用两级计算(遗传算法和迭代算法)优化了机器人构形组合设计。李树军等人［47］研究了可重构机器人产品的结构，最后总结并设计了七种具有功能独立性的产品。李国喜等人［48-49］提出了基于功能-原理-行为-结构的产品模块化可重构设计方法和基于可拓理论的变形设计与配置方法。
2快速设计方法使能技术
快速设计方法离不开其使能技术的支撑，这其中最重要的使能技术有并行工程和虚拟样机技术。
2．1并行工程
并行工程(ConcurrentEngineering，CE)不仅是一种设计思想，更重要的是一种方法论，是现有先进设计制造和管理模式的理论基础［50］。美国防御分析研究院于1988年给出了并行工程的定义［51］:对产品设计及其相关过程，包括设计过程、制造过程和市场营销等过程，进行并行、一体化设计的系统化工作模式。这种工作模式要求产品设计开发者在开始设计时，要考虑产品生命周期中的各个阶段因素，其中包括用户需求、产品质量、生产成本与阶段进度。传统的企业组织结构会带来部门之间的分割与封闭，并行工程打破了这种各自独立的工作局面，站在产品全生命周期整个过程的高度，突出参与者集群协同工作的效应，对产品开发过程进行重构，结合先进的设计方法学，并在产品设计的初期将后期的所有因素进行综合考虑，力争完全实现产品设计和制造一次成功，从而极大地缩短了开发周期，降低了产品成本，增强了企业的竞争能力［52］。传统的产品设计制造模式为串行工程(SequentialEngineering，SE)模式，其产品开发过程是顺序完成，各个过程之间基本上是独立的，每一过程的开始是以上一个过程的结束作为前提，彼此缺乏信息交流。并行工程的关键是以系统集成为基础对产品及其过程实施并行设计，即是通过多学科产品开发人员的协调与合作，整合产品的开发流程，以缩短开发周期、提高产品质量、降低成本和增强企业竞争能力为目标的设计［53］。当然，并行设计的产品开发周期也分为不同阶段，每一阶段都有自己相对独立的时间段，不过时间段之间有一部分相互交叉重叠，而这部分重叠时间表示开发过程是同时进行的，因此，并行设计开发的时间远小于串行设计所用的时间。与传统线形的、顺序的且部门相对独立的过程相比，并行设计要求在设计的各个阶段，企业的相关部门应以互相合作、交互和平行的方式进行产品开发。当然，并行工程必须以先进的信息技术和产品设计技术为支撑，如以产品数据管理平台作为支持产品开发的环境，采用工作流来实现设计流程重组与流程管理，采用产品的数字化描述、面向制造的设计(DFM)、面向装配的设计(DFA)和质量功能配置(QFD)等技术来提高产品的设计水平［54］。
2．2虚拟样机技术
在激烈的市场竞争环境下，企业要想占据市场的主动地位，必须比同类企业提前设计并生产出满足用户需求的具有较高质量的新产品，由于物理样机存在成本高、生产周期长等不足，难以支撑企业的快速生产需求，成为企业保持竞争优势的一大技术瓶颈。越来越多的企业和研究机构开始研究采用何种方法取代物理样机从而突破这一瓶颈，正是在这样的技术背景下虚拟样机技术应运而生。虚拟样机技术(VirtualPrototypingTechnology，VPT)是一种基于数字化样机的虚拟设计方法，是计算机辅助/面向设计(CAx/DFx)技术在各个领域的发展和应用。对于虚拟样机的定义［55-56］，从20世纪90年代以来，国内外的研究人员根据各自的研究领域特点，给出了不同的概念。文献［57］中定义虚拟样机技术是“一种崭新的产品开发方法，它是一种基于产品的计算机仿真模型的数字化设计方法”，这里的数字模型指的就是虚拟样机。一个虚拟样机融入了不同工程领域物理模型数据，从产品的功能、技术原理、外观形态到产品的运行管理均模拟真实产品，并支持并行设计等方法学。虚拟样机技术的最核心优势是技术和信息的集成，即基于并行工程思想，应用计算机技术将计算机辅助设计(CAD)技术、系统运动学和动力学、数值计算方法和有限元技术，以及计算机辅助工艺等现代先进设计制造技术结合在一个系统中，迅速高效地解决问题。利用计算机辅助设计建立产品几何结构模型，在计算机技术和专业技术的支撑下，进行虚拟仿真产品的运动学和动力学分析，在此基础上，采用有限元技术进行数值计算分析，验证产品的强度等性能需求，最后将分析的结果通过动画显示、图表等方式直观表达，这样设计者可以方便快捷地对模型进行修改，在同一模型上赋予各种物理特性，取代物理样机，实现产品功能、结构、制造和试验等全过程的仿真分析，由此将设计意图通过计算机实时地表现出来。王栋［58］指出，虚拟样机技术是基于先进建模/仿真技术、信息技术、先进设计制造技术和企业管理技术，并将这些技术应用于复杂产品全生命周期和全系统的设计，并对它们进行集成管理，因此与传统产品设计支撑技术相比，虚拟样机技术更强调系统的集成，集成的思想将覆盖产品整个生命周期，通过不同领域的虚拟化协同设计，实现对产品的全方位测试、分析与验证。随着虚拟样机技术的研究和应用，产品设计开发新模式“设计-虚拟样机-产品样机”逐渐替代了传统模式“设计-样机制造-试验分析”，这对于增强产品设计创新、提高产品设计质量、缩短生产周期和降低产品成本具有重要意义［59］。虚拟样机的应用主要针对大型复杂机械产品，如飞机、车辆和轮船等。最典型的实例为波音公司无纸化研发777飞机［60-61］，整个设计过程全部运用虚拟样机技术，研制费用减少94%，模具设计精度提高10倍，研制周期缩短50%，更重要的是确保了产品一次制造成功。基于虚拟样机技术，德国宝马汽车公司(BMW)研究开发了在三维虚拟环境中的交互碰撞仿真系统，通过改变汽车物理参数(如几何、拓扑结构等)，进行碰撞仿真分析，快速获得碰撞仿真结果，并实时对结果进行动态显示和分析［62-63］。德国大众汽车公司从1994年开始将虚拟样机技术成功用于新产品开发，开发过程中以实时交互的方式进行，以连续和逼真的方式获得产品的设计结果，明显地提高了产品的质量，缩短了产品的开发周期，产品的开发成本也大大降低［64］。国内在20世纪末开始了对虚拟样机技术的跟踪与研究，并取得了初步的研究进展。在21世纪之初，随着我国市场化机制的日渐成熟，产品在市场中的竞争更加激烈，对虚拟样机技术的需求明显增加，社会逐渐形成了这样一个共识，企业要提高产品竞争力，必须应用虚拟样机这一关键技术。清华大学依托985学科重大项目“轿车数字化工程”［65-67］，在国内率先开展了虚拟样机技术的应用。随后，在武器装备［68］、航空发动机和机车车辆等复杂机械产品中也采用了虚拟样机技术，以提高产品的性价比［69-70］。可以预见，在国内复杂产品的设计制造行业中，虚拟样机技术必将成为设计、制造、试验和运行等阶段的技术分析与评价的重要手段之一。
3设计需求与发展趋势
上述每种设计理论都有其各自提出的背景和积极意义，并以解决其应用背景和特定范围内的设计问题为目标，侧重点不尽相同，并无简单的孰高孰低之分。一个好的设计理论应当能适合自身的时代、背景的需求和技术的支持(包括约束)，同时集成现有设计方法的可取之处，运用相关领域的先进研究手段创造性地提出自身的解决方案，并且具备可操作的支持工具与相对完善的评价体系。针对复杂机械系统设计，笔者认为上述设计方法有待从以下几方面进一步完善。1)模块化设计:信息技术、先进制造技术等的不断发展，给产品模块化设计理论和应用研究提出了更多新的课题，融合、利用其他现代设计方法、制造和管理技术已成为现代模块化设计的特点，模块化设计是快速设计、产品族设计和可重构设计等设计理论的基础。但是，复杂机械产品系统内部模块间物理相互作用的非线性、过程之间的耦合性，将造成任何环节或过程出现问题都会导致产品的设计出现问题，因此，基于智能知识的用户需求和功能的整理是模块化设计研究的重点。2)参数化设计:经过几十年的发展，参数化技术在设计中应用越来越广泛，不仅极大地扩展了图形的修改模式，增强了设计的弹性空间，在产品设计的各个阶段，包括概念设计、结构设计、实体造型设计、装配与公差分析以及数值仿真、设计优化等，均显示出强大的生命力，发挥的作用越来越大。对于复杂机械产品，产品设计具有层次性、尺度间的耦合性和参数的模糊性，不可能通过零/部件尺度参数简单的放大与缩小来满足多用户环境的需求，因此，多学科、多参数优化设计是复杂产品设计的必然趋势。3)产品族设计:参数化产品族主要关注于产品设计变量取值的合理共享，是参数化和模块化设计的进一步延伸。复杂机械在结构设计上表现为递归性，即迭代性和反复性，一般需要借能仿真系统，因此，要获得具有平台常量和可调节变量集的数学模型。4)可重构设计:相对传统的设计方式，可重构设计方法较好地解决了继承性和创新性两个设计问题，具有显著的优越性。可重构设计在重用已有的各种设计资源和设计经验知识的基础上，实现了产品的创新设计，能够快速响应竞争激烈的市场多样化和个性化需求，符合未来的发展方向。但传统的可重构性设计的理论基础是独立公理设计理论，强调“设计的明智”和“过程的合理”，强调发散性思维带来的设计创新，而复杂结构机械系统的耦合性和模糊性，则很难满足这一条件。借助模糊集理论研究模糊可重构设计理论和方法是发展趋势之一。
4结语
关键词：复杂机电系统并行设计
Abstract：Based on the facts that the performance and running state of large-scale complex electro mechanical systems are of the results of the complete coupling of several physical processes and parameters, a basic idea of complete coupling analysis and coupling concurrent design for complex electrom mechanical system is proposed in this paper. And the basic theory frame of coupling analysis and design is discussed. With this method, one will be able to investigate the performance and to build mechanism of oddity state, to obtain the optimum design of complete coupling for a complex electrom mechanical system.
Key word： Complex electro mechanical system concurrent design
中图分类号：S61文献标识码： A 文章编号：
随着工业生产过程的日趋复杂化，系统不可避免地存在非线性。如大型交流电机系统、纺织过程等，尽管在很多情况下，当我们考虑系统的某些现象时，可以用系统的线性模型来代替系统的非线性模型，然后，对线性模型实施开展Is1[9]0但更多情况下，不可能用系统的简单线性模型作为该真实系统的替身。在工程技术、自然、社会、经济等众多情况下，人们必须建立真实系统的非线性模型以代替简单容易处理的线性模型。非线性系统中可能发生的现象是十分复杂、十分丰富的。严格地说，对非线性系统，目前虽然己经历了百年的研究，认识仍很不充分的。
针对现代大型复杂机电系统的性能与运行状态是多物理过程和多参数全局耦合结果的事实,提出对复杂机电系统进行全局耦合分析及耦合并行设计的基本思想,探讨全局耦合分析与设计的基本理论框架,以期研究复杂机电系统功能、奇异工况的生成机制,实现复杂机电系统全局耦合最优设计。
目前常用的串行设计模式、分支与总体组装式程序,无法反映复杂机电系统的网络式多重耦合作用与机组工况、功能间的内反馈与自组织规律。优良的复杂机电系统的产生和运行,迫切需要基于全局耦合的设计理论与方法。
基于此,本文在认识复杂机电系统全局耦合事实的基础上,提出耦合与解耦设计的学术思想,以期能为复杂机电系统的设计、制造与运行提供借鉴,使其具有最优结构体系、高效率、动力稳定、调节灵敏、参数精确、抗干扰能力强。
这一立意得到国家自然科学基金的支持,1999年将“复杂机电系统耦合与解耦设计理论与方法”立为重点项目。
一、复杂机电系统的耦合事实
复杂机电系统维数高,单元数量大,过程间的耦合错综复杂,使系统在结构、功能、行为等方面都与简单系统有本质区别。复杂机电系统中电参数主要来源于驱动与控制2个子系统,通过子系统间的关联、集成而与机械系统的力学参数构成机电耦合,从而影响系统的动态特性和响应特性。
①驱动源强电磁场与传动系统机电耦合
对于电机驱动的复杂机电系统,电磁场的磁电参数与传动系统的力学参数交互影响,构成耦合。这种耦合常表现为2种方式:一是电磁场产生谐波分量,对传动系统的振动构成直接激励见图1。这种激励在电机驱动的机电设备中普遍存在,并随电机功率的增大而激励作用增强。谐波分量的频率成分由电机的驱动型式决定,交流电机以50Hz为主,整流驱动的直流电机的频率成分由整流装置决定,如三相全桥整流的频率分量为50Hz的6、12、18等倍频。
图1驱动与传动系统机电耦合示意图
功率达数万千瓦的轧制机械是这类耦合的典型设备。对某平整机传动系统扭振和电磁参数的现场测试表明,大功率整流装置的谐波分量(300Hz、600Hz等)产生相应频率的谐波转矩,使传动系统产生相应频率的扭振响应。
另一类耦合是电机的电磁参数与机械系统的动力参数构成参数耦合,从而影响整个系统的动力学性能,降低系统稳定性,产生参数激振等自激振动。这种强耦合只有在电机容量大到一定程度后才表现突出,此时电机转子、定子的间隙较大,转子轴心位置的变化影响着电磁场,电磁场的变化又影响转子的运动与振动形态,两者交互作用。大型发电机组是具有这种耦合的典型复杂系统。邱家俊等对大型发电机组中的这类耦合问题已进行深入研究。
②控制系统调控微变量与机械系统主体运动机电耦合
复杂机电系统中,常以液压伺服、光电跟踪、射线、激光等技术对系统工作载荷、运动状态、工作精度等系统的主体功能与工艺目标进行多重网络式控制。控制微变量对于主体运动又是一种干扰,与主体运动的力学参数构成参数弱耦合,由于计算机控制系统的特点,使得这种弱耦合具有离散变量与连续变量交互共存的特点,同时控制环境常受到有色噪声的干扰,耦合过程常表现为非有理谱密度的随机动态过程。
二、复杂机电系统耦合并行设计
基于复杂机电系统的全局耦合机理,在并行工程环境下,构造多个智能体模拟各耦合对,通过通信实现耦合参数间的交互过程,进行复杂机电系统的全局耦合分布式并行设计。其基本模式见图2。
图2耦合并行设计基本模式
复杂机电系统耦合并行设计的关键问题有:
①并行工程环境下,代表各耦合对物理过程耦合机制的智能体设计。构造多个智能体模拟各耦合对物理过程的耦合机制,以进行分布式并行协同求解。为此需寻求各耦合参数所处领域中领域知识的描述组织方法,求解过程的价值评估方法及求解规则的选取准则。
②智能体之间交互作用模型及通信模块设计。多智能体进行并行协同求解时,各智能体任一时刻推理规则的选取都是以自身局部状态和耦合状态为依据的。为能及时完成智能体之间的信息传递,需建立智能体之间耦合信息传递模型,并设计通用、标准且具有足够表达能力的通信语言。
③协同求解策略及协调算法研究。在系统共同的目标下,设计多智能体协同求解时共同协作规划的选择策略,并研究根据求解进展适时对协作规划进行调整的算法。
④建立并行设计通用支持平台。在对耦合机理研究的基础上,研究并设计适用于复杂机电系统的开放式并行通用软件支持平台。
三、结语
本文分析了复杂机电系统的基本耦合特点,讨论了对复杂机电系统进行全局耦合分析和耦合并行设计的基本思想和框架,对其中的关键理论与技术尚属初步探讨,大量的研究工作尚在进行之中。
发展以高技术密集为特征的新型复杂机电系统,必然要建立在高知识集成的耦合与解耦理论、方法的基础上,因此本文提出的全局耦合分析与设计思想将有助于推动新型高性能复杂机电设备的产生。
参考文献：
[1]易继楷.候媛彬，智能控制技术.北京:北京大学出版社,1999
[2]李人厚.智能控制理论和方法.西安:西安电子科技大学出版社,2000
关键字：桥梁 抗震设计理论设计方法
据统计，地球上平均每年都要发生近千次的破坏性地震，其中破坏力巨大的灾难性大地震达十几次，这些地震在它们波及的范围内，均造成惨重的生命财产损失。路路网作为抗震救灾的生命线，对于运送救灾物资、设备起着至关重要的作用，而公路桥梁作为公路路网中至关重要的环节，往往占据着了整个道路的咽喉位置，桥梁的抗震要求也越来越受到重视，本文对桥梁抗震设计理论发展做了比较简单的阐述。
1.基于承载力设计方法
基于承载力设计方法又可分为静力法和反应谱法。结构抗震设计的静力法理论最初由日本学者大房森吉在1899年提出，是最早的结构抗震设计方法。静力法没有考虑结构的动力效应，即认为在地震荷载作用下，结构各个部分和地震动具有相同的振动，随地基作整体水平刚体移动。因此，结构因地震荷载作用引起的惯性力就等于地面运动加速度地结构质量的乘积；再将惯性力视为静力作用在结构上，进行结构线弹性静力分析。考虑到不同地区地震强度的差别，设计中取用的地面运动加速度按不同地震烈度分区给出。
然而，从结构动力学的角度来看，地震荷载作用下结构的动力效应，即结构上质点的地震反应加速度不同于地面运动加速度，而是与结构自振周期和阻尼比有关。采用动力学的方法可以求得不同周期单自由度弹性体系质点的加速度反应，若以地震加速度反应为竖坐标，以体系的自振周期为横坐标，就可得到相应的地震加速度反应谱，以此来计算地震作用引起的结构上的水平惯性力更为合理，这即是反应谱法。对于多自由度体系，可以采用振型分解组合方法来确定地震作用。
反应谱法的发展与地震地面运动的记录直接相关。1923年，美国研制出第一台强震地震地面运动记录仪，并在随后的几十年间成功地记录到许多强震记录，其中包括1940年的El Centro和1952年的Taft等多条著名的强震地面运动记录。1943年Biot发表了以实际地震纪录求得的加速度反应谱。二十世纪50到70年代，以美国的Housner、Newmark和Clough为代表的一批学者在此基础上又进行了大量的研究工作。对结构动力学和地震工程学的发展作出了重要贡献，奠定了现代反应谱抗震设计理论的基础。然而，静力法和早期的反应谱法都是以惯性力的形式来反映地震作用，并按弹性方法来计算结构地震作用效应。当遭遇超过设计烈度的地震作用，结构进入弹塑性状态，这种方法显然无法应用。同时，在由静力法向反应谱法过渡的过程中，人们发现短周期结构加速度谱值比静力法中的地震系数大1倍以上。这使得结构抗震设计人员无法解释以前按静力法设计的结构如何能够经受得住强烈地震作用。
2. 能力设计方法
能力设计原理（Philosophy of Capacity Design）的概念首先由Hollings[1]（1969）提出，二十世纪70年代后期，新西兰著名学者Paulay和Park[2-3]（1975）对这一原理作了较大的发展，提出了保证钢筋混凝土结构具有足够弹塑性变形能力的能力设计方法（对能力设计方法较为系统的阐述。该方法是基于非弹性性能对结构抗震能力贡献的理解和超静定结构在地震作用下实现具有延性破坏机制的控制思想提出的，可有效保证和达到结构抗震设防目标，同时又使设计做到经济合理。
能力设计原理的基本概念在于：在结构体系中的延性构件和能力保护构件（脆性构件及不希望发生非弹性变形的构件）之间，应确立适当的强度安全等级差异。在应用于结构延性抗震设计的能力设计方法中，结构体系中抵抗地震侧向力的主要构件被精心地设计成延性构件，通过各类构造措施以保证其在出现较大塑性变形的部位确实具有所需要的非弹性变形能力和滞回耗能能力。
能力设计方法最先被新西兰的荷载标准（1976）和混凝土结构设计标准（1982）所采用[4]；其他国家也先后在各自的结构抗震设计规范中不同程度地采纳了能力设计方法的一些基本概念。能力设计方法的关键在于将控制概念引入结构抗震设计，有目的的引导结构破坏机制，避免不合理的破坏形态。该方法不仅使得结构抗震性能和能力更易于掌握，同时也使得抗震设计变得更为简便明确，即后来在抗震概念设计中提出的主动抗震设计思想。
3. 基于性能/位移设计方法
应该说通过多年的研究和实践，人们基本掌握了结构抗震的设计方法，并到达原来所预定的抗震设防目标。然而上世纪九十年生在一些发达国家现代化大城市的地震中，如1994年的美国NorthRidge地震（M6.7）以及1995年的日本Kobe地震（M7.2），虽然都是中等震级的地震，但却造成了极为惨重的经济损失。地震工程研究人员意识到再单纯强调结构在地震下不严重破坏和不倒塌，已不是一种完善的抗震思想，不能适应现代工程结构抗震需求；结构的抗震设计应主动介入，系统考虑地震设防标准、结构的抗震性能和经济性能之间的合理关系。在这样的背景下，美国学者于20世纪90年代初提出了基于性能的抗震设计思想[19]（Performance-Based Seismic Design，PBSD），并在政府的资助下启动了许多相关的研究项目，受到各国学者的广泛关注与重视。
基于性能设计的基本思想就是使所设计的工程结构在使用期间满足各种预定的性能目标要求，而具体性能要求可根据建筑物和结构的重要性确定。应该说，基于性能抗震设计是比传统单一抗震设防目标推广了的新理念，或者说是它给了设计人员一定“自主选择”抗震设防标准的空间。但是对于基于性能的抗震设计方法，目前还没有一个统一的定义，美国的SEAOC、ATC和FEMA等组织都给出了各自的基于性能设计的描述。由于对基于性能设计理论的不同理解，具体采用的有基于位移的抗震设计理论、基于地震损伤性能的抗震设计理论等。
对于结构工程师来说，可明确描述结构性能状态的物理量主要有：力、位移（刚度）、速度、加速度、能量和损伤。基于性能设计要求能够给出结构在不同强度地震作用下，结构性能指标的反应值（需求值），以及结构自身的能力值（尤其当结构进入非弹性阶段时）。 由于用承载力作为单独的指标难以全面描述结构的非弹性性能及破损状态，而用能量和损伤指标又难以实际应用。因此，目前基于性能抗震设计方法的研究主要用位移指标对结构的抗震性能进行控制，称为基于位移抗震设计方法（Displacement Based Design, DBD）。
无论是基于性能还是基于位移，抗震设计的难点仍然是结构进入非弹性阶段后结构性态的分析。这一点与以往抗震设计方法一样，只是基于性能/位移抗震设计理念的提出，使研究人员更加注重对结构非弹性地震反应分析和计算的研究。在基于位移抗震设计方法研究中，值得推荐的是能力谱法。该方法由Freeman于1975年提出。近几年研究人员对能力谱曲线以及需求谱曲线的确定方法做了进一步的改进，使得该方法成为各国推进基于位移设计方法的一种主要方法。值得注意的是，在基于位移抗震设计方法中，Priestley及其团队做了大量的研究工作值得参考、借鉴。
4．小结
在桥梁结构的寿命期内，破坏性地震（强震）发生的概率通常非常小，如要把桥梁结构设计成能抵御这种极端的地震而不发生损伤或破坏，是既不经济，又不必要的。基于何种设计理念设计人员要需客观系统的进行选择。
[1] Hollings, J.P. Reinforced Concrete Seismic Design. Bulletin of New Zealand National Society for Earthquake Engineering, Vol. 2, No. 3, 1969, pp. 217-250
[2] R.Park, T.Paulay.Reinforced Concrete Structures [M]. NewYork:John wiley&Sons,1975
