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關(guān)鍵詞:抗震設(shè)計,基于性能的抗震理論,性能水平,評價指標(biāo),基于位移的抗震設(shè)計
1結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計局限
由于地震和地面運動有很大的不確定性,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其使用期限內(nèi)可能遭遇預(yù)期強度等級的地震,也有可能遭遇遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于預(yù)期強度等級的地震,這就使結(jié)構(gòu)工程師很難準(zhǔn)確了解結(jié)構(gòu)的抗震需求。當(dāng)前,多數(shù)國家對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原則為:對于一般的工程結(jié)構(gòu),設(shè)計時以本區(qū)域內(nèi)多遇地震作為結(jié)構(gòu)彈性階段承載力和變形驗算依據(jù),以保證結(jié)構(gòu)在小震作用的結(jié)構(gòu)正常使用功能;同時以大震作為結(jié)構(gòu)在極限狀態(tài)下的驗算依據(jù),以滿足在結(jié)構(gòu)在強震下不至于倒塌危及生命安全。雖然這種設(shè)計方法較為簡單,設(shè)計結(jié)果較為經(jīng)濟(jì),但也在某種局限了結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計。首先,僅僅以正常使用狀態(tài)和極限狀態(tài)作為設(shè)計階段,并不能保證結(jié)構(gòu)在除此兩狀態(tài)之外的處于其它狀態(tài)時的損傷程度和功能完整性,這就要求我們對結(jié)構(gòu)的其它狀態(tài)的性能水平進(jìn)行更深入的研究。其次,這種設(shè)計僅僅要求結(jié)構(gòu)滿足基本的抗震設(shè)防目標(biāo),局限了業(yè)主對結(jié)構(gòu)抗震方面提出更高的設(shè)防要求,安全度已與目前的經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展不符,故我們有必要對結(jié)構(gòu)的設(shè)防目標(biāo)進(jìn)入更進(jìn)一步的研究。因此,對結(jié)構(gòu)采用多級性能水平和多級抗震設(shè)防目標(biāo)的基于性能的抗震設(shè)計具有重要的理論意義和實用價值。
2結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析了方法
自1899年日本學(xué)者大森房吉首次提出用于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的靜力法以來,結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析方法經(jīng)歷了從靜力法到動力的反應(yīng)譜法和動力時程分析法這三個階段的演變過程,在動力階段中又可分為彈性與非彈性(非線性)兩個階段。根據(jù)所考慮的地震動特點,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法可以分為確定性方法和隨機振動方法。確定性方法利用地震記錄或由其他方法確定的地震波進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)計算,隨機振動方法則把地震視為隨機過程,把具有統(tǒng)計性質(zhì)的地震動作用在結(jié)構(gòu)上來求出結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。到目前為止,國內(nèi)外的抗震設(shè)計規(guī)范絕大多數(shù)都采用確定性方法,因此本文也僅考慮確定性方法。
由大森房吉提出的彈性靜力法理論假設(shè)結(jié)構(gòu)各個部分與地震動具有相同的振動,因此,地震力等于地面運動加速度與結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的乘積;在大森房吉之后,佐野利器于1916年提出震度法,認(rèn)為以結(jié)構(gòu)10%的總重量作為水平地震力來考慮地震作用。該法把結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)特性這一重要因素忽略了,具有很大的局限性,只有當(dāng)結(jié)構(gòu)可近似地視為剛體時,該方法才適用。
由于缺乏對地震動特性的認(rèn)識和結(jié)構(gòu)振動分析理論的了解,基于動力學(xué)的地震反應(yīng)分析理論一直未能得到發(fā)展;直到1930年之后,人們逐漸認(rèn)識到地震動特性對確立合理的抗震設(shè)計方法的重要性,從1931年起,美國開始進(jìn)行地震觀測臺網(wǎng)的布置,并在1940年ImperialValley地震中成功地收集到了包括El-Centro地震記錄在內(nèi)的大量地震記錄資料,為抗震動力學(xué)方法的發(fā)展提供了寶貴的資料。1943年,M.A.Biot提出了反應(yīng)譜的概念,并給出了世界上第一條彈性反應(yīng)譜曲線。G.W.Housner于1948年提出基于加速度反應(yīng)譜曲線的彈性反應(yīng)譜曲線,1956年N.M.Newmark率先將該法應(yīng)用于實際工程設(shè)計,并在實際地震中得到了驗證,自1958年第一屆世界地震工程會議之后,反應(yīng)譜法被許多國家所接受,并逐漸被采納應(yīng)用到結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范中。我國1959年的抗震規(guī)范草案就采用了反應(yīng)譜理論并在以后的各次規(guī)范修訂中不斷完善和發(fā)展。在彈性反應(yīng)譜的概念提出不久之后,就提出了非線性反應(yīng)譜的概念,試圖將這一簡單的概念應(yīng)用于非線性地震反應(yīng)分析中,目前,除新西蘭抗震規(guī)范采用非線性反應(yīng)譜以外,非線性反應(yīng)譜基本沒有直接得到應(yīng)用。
動力時程分析方法是將地震動記錄或人工地震波作用在結(jié)構(gòu)上,直接對結(jié)構(gòu)運動方程進(jìn)行積分,求得結(jié)構(gòu)任意時刻地震反應(yīng)的分析方法,根據(jù)是否考慮結(jié)構(gòu)的非線,該法義可分為線性動力時程分析和非線性動力時程分析兩種。該方法是借助于強震臺網(wǎng)收集到的地震記錄和模擬電子計算機,于20世紀(jì)50年代末由美國的G.W.Housner提出的:日本于20世紀(jì)60年代初,在武藤清教授的領(lǐng)導(dǎo)下,也開始了這項研究工作。隨著計算機的發(fā)展,該方法在國外于20世紀(jì)60、70年代得到了迅速的發(fā)展。我國于20世紀(jì)70年代末和80年代初在這方面開展了大量的研究工作。隨著計算手段的不斷發(fā)展和對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)認(rèn)識的不斷深入,該方法越來越受到重視,特別是對體系復(fù)雜結(jié)構(gòu)的非線性地震反應(yīng),動力時程分析方法還是理論上唯一可行的分析方法,目前很多國家都將此方法列為規(guī)范采用的分析方法之一。
3對性能的抗震設(shè)計的不同定義
“基于性能”一詞源于英文Performance-based。基于性能的抗震設(shè)計(PBSD)理論是20世紀(jì)90年代由美國科學(xué)家和工程師首先提出的,最早應(yīng)用于橋梁抗震設(shè)計中。基于性能抗震設(shè)計的基本思想是使被設(shè)計的建筑物在使用期間滿足各種預(yù)定功能或性能目標(biāo)要求。這一思想影響了美國、日本和歐洲地震工程界。各國同行表現(xiàn)出了極大的興趣,紛紛展開多方面的研究。
SFAOCVision2000對PBSD的定義是“性能設(shè)計應(yīng)該是選擇一定的設(shè)計準(zhǔn)則,恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式、合理的規(guī)劃和結(jié)構(gòu)比例。保證建筑物的結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計,控制建造質(zhì)量和長期維護(hù)水平,使得建筑物在遭受一定水準(zhǔn)地震作用下,結(jié)構(gòu)的損傷或破壞不超過某一特定的極限狀態(tài)”。
ATC-40對PBSD的定義為“基于性能的抗震設(shè)計是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計準(zhǔn)則由一系列可以實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性能目標(biāo)來表示,主要針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并且建議采用基于能力譜的設(shè)計原理”。顯然,ATC-40建議使用能力譜方法對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計。
FFMA273和FFMA274對PBSD的定義為基于不同設(shè)防水準(zhǔn)地震作用,達(dá)到不同的性能目標(biāo)。在分析和設(shè)計中采用彈性靜力和彈塑性時程分析來實現(xiàn)一系列的性能水準(zhǔn),并且建議采用建筑物頂點位移來定義結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能水準(zhǔn),不同的結(jié)構(gòu)形式采用不同的性能水準(zhǔn)。而且FFMA273利用隨機地震動概念提出了許多種性能目標(biāo).,適合于多級性能水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的分析與設(shè)計方法從線性靜力延伸到彈塑性時程分析。
1995年的Kobe地震后,日本啟動了“建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)代工程開發(fā)”研究項目,對性能設(shè)計涉及的內(nèi)容進(jìn)行了概述;1996年,日本建筑標(biāo)準(zhǔn)法按照基于性能的要求進(jìn)行了修訂;1998年,日本的建筑標(biāo)準(zhǔn)法加入了能力譜方法。
我國一些學(xué)者也對PBSD進(jìn)行了定義:“基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計是指根據(jù)建筑物的重要性和用途確定其性能目標(biāo);根據(jù)不同的性能目標(biāo)提出不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),使設(shè)計的建筑在未來地震中具備預(yù)期的功能。”
PBSD已成為近幾年美國、日本、新西蘭等國家在抗震方面的主要研究課題。美國學(xué)者認(rèn)為,基于性能的抗震設(shè)計方法應(yīng)該編成指南或規(guī)定,而不是規(guī)范提供給設(shè)計人員和業(yè)主,從現(xiàn)行的以保障生命安全為宗旨的抗震設(shè)計規(guī)范向基于性能的抗震設(shè)計規(guī)范的選擇性設(shè)計規(guī)定的轉(zhuǎn)變應(yīng)該是“演進(jìn)”而不是“革命”,其基本思想還可以通過每三年一次的規(guī)范修訂融入現(xiàn)行規(guī)范中去。美國國際規(guī)范委員會(ICC)1997年5月出版國際建筑規(guī)范2000(InternationalBuildingCode.IBC)草案已強調(diào)了與性能要求有關(guān)的內(nèi)容。近年來,基于性能的抗震設(shè)計思想及研究成果已經(jīng)納入美國大學(xué)本科生和研究生的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課程教學(xué)工作中,主要內(nèi)容即以Vision2000為基礎(chǔ)。日本也在多方資助下于1995年開始了為期3a的“新建筑結(jié)構(gòu)體系開發(fā)”研究項目,成立了由國內(nèi)著名學(xué)者參加的新建筑構(gòu)造體系綜合委員會。該委員會下設(shè)性能評價、目標(biāo)水準(zhǔn)和社會機構(gòu)3個分委員會。為推進(jìn)和協(xié)調(diào)這一項目的進(jìn)程,還建立了“新構(gòu)造體系促進(jìn)會議”,討論、規(guī)劃和協(xié)調(diào)各方而的工作。英國等歐洲國家和智利等拉美國家也對PBSD開展了研究。1996年在中美抗震規(guī)范學(xué)術(shù)討論會上也對PBSD進(jìn)行了交流,提出了把PBSD引入到結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計領(lǐng)域的概念。有學(xué)者建議,中國21世紀(jì)的抗震設(shè)計應(yīng)順應(yīng)國際發(fā)展的趨勢,發(fā)展適合于中國國情的PBSD。
4目前國內(nèi)外地震工程界學(xué)界對PBSD開展的研究工作
(1)多級性能水準(zhǔn)的確定與統(tǒng)一。生命安全水準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)損傷水準(zhǔn)和確保使用功能水準(zhǔn)為當(dāng)前規(guī)范普遍接受的3級性能水準(zhǔn)。生命安全水準(zhǔn)要求建筑在罕遇地震作用下不倒塌;結(jié)構(gòu)損傷水準(zhǔn)要求建筑損傷控制在可修復(fù)的范圍內(nèi);確保使用功能水準(zhǔn)要求結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響建筑直接使用的變形等。PBSD要求細(xì)化這3級性能水準(zhǔn)并建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則。
(2)多級地震設(shè)防水準(zhǔn)的確定與統(tǒng)一:當(dāng)前規(guī)范普遍采用3級性能水準(zhǔn)所對應(yīng)的最高設(shè)防水準(zhǔn)。在建筑使用期內(nèi)遭遇一次地震危險的水準(zhǔn)和可能遭受多次地震危險的水準(zhǔn)3級地震設(shè)防水準(zhǔn)。PBSD同樣要求細(xì)化這3級地震設(shè)防水準(zhǔn)。
(3)可行的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析方法:PT3SD要求建立適合于在多級水準(zhǔn)地震作用下實現(xiàn)多級性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析方法。
(4)結(jié)構(gòu)安全性評估方法的完善:當(dāng)前由靜力推覆分析方法和能力譜分析方法結(jié)合形成的靜力彈塑性方法被普遍用來評估罕遇地震作用下建筑的抗震性能。
基于性能的抗震研究是一個非常龐大和復(fù)雜的問題,就目前的發(fā)展水平,還存在以下問題需要進(jìn)一步研究解決。
在結(jié)構(gòu)性能方面,雖然提出了不同性能水平,但只是對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)性能的破壞程度的描述,對結(jié)構(gòu)“不壞、可修、不倒”定義模糊,未給出明確的量化指標(biāo),是本文主要研究問題之一,有待進(jìn)一步研究。
在結(jié)構(gòu)多級性能目標(biāo)方面,如何進(jìn)一步考慮建筑場地特征和近震的影響,以及設(shè)防水平與震后重建時間、費用之間的定量關(guān)系。
對于高層建筑或沿高度側(cè)向剛度有變化的建筑,采用何種目標(biāo)側(cè)移曲線,側(cè)向力分布模式是否考慮高階振型的影響,都需要作進(jìn)一步深入的研究。
如何針對復(fù)雜的混合塑性鉸分布破壞機制建立位移延性和曲率延性的轉(zhuǎn)化關(guān)系,從而獲得結(jié)構(gòu)曲率延性需求,有待進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)
[1]SEAOCVision2000Committee.Performance-BasedSeismicEngineeringofBuilding[R].ReportPreparedbyAssociationofCalifornia,Sacramento,California,USA.1995.
【關(guān)鍵詞】激勵機制設(shè)計信息經(jīng)濟(jì)學(xué)
一.信息經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本要點
1.信息與激勵。信息經(jīng)濟(jì)學(xué)是近年來最重要和充滿活力的經(jīng)濟(jì)研究領(lǐng)域,它研究決策者擁有不同信息的狀況。信息的非對稱性在很多領(lǐng)域存在,所謂非對稱信息是指某些參與人擁有而另一些參與人不擁有的信息。例如:銀行不可能了解借貸者未來收入的全部信息,拍賣人并不知道潛在客戶所愿支付的全部信息,政府在不太了解個人和企業(yè)納稅能力時必須制定稅收政策等,這類現(xiàn)象稱為外生信息不對稱。公司的所有者并不全部了解經(jīng)營者資產(chǎn)營運信息,行政管理者也不了解下屬是否在認(rèn)真扎實地履行職責(zé)等,這類現(xiàn)象稱為內(nèi)生信息不對稱。不完全、非對稱分布的信息會帶來很嚴(yán)重的后果,尤其當(dāng)信息優(yōu)勢經(jīng)常被有策略的利用起來,因此,信息經(jīng)濟(jì)學(xué)研究集中在如何才能制定出能處理非對稱信息下不同激勵和控制問題的契約和制度。在外生信息不對稱的情況下,決策者通過設(shè)計一個激勵合同或契約,以獲得真實、有用的信息,誘導(dǎo)他人“講真話”;在內(nèi)生信息不對稱的情況下,決策者通過設(shè)計一個激勵機制,以誘使另一方當(dāng)事人采取正確的行為,形成“不偷懶”。這使我們能更好的理解保險市場、信用市場、拍賣、公司內(nèi)部組織、工資結(jié)構(gòu)、稅收系統(tǒng)、社會保障、競爭條件、政治制度等等問題。信息經(jīng)濟(jì)學(xué)研究信息與激勵的一個基本結(jié)論是,任何一種制度安排或政策,只有滿足個人的“激勵相容約束”才是可行的。威廉·維克里(WillianVickrey)的研究關(guān)注不同類型的拍賣者的特性以及他們?nèi)绾伪蛔顑?yōu)設(shè)計以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效率。他的努力為一個充滿活力的研究領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ),并且這一領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到實用范疇,如:財政部發(fā)售公債等。20世紀(jì)40年代后期,維克里設(shè)計了一個模型表明能通過設(shè)計所得稅獲取效率與公平的平衡。25年后,詹姆斯·米爾利斯(JamesMirrlees)找到了能更徹底地解決最優(yōu)所得稅問題的辦法。米爾利斯很快認(rèn)識到他的方法能被應(yīng)用到很多其它的類似問題。這已經(jīng)成為現(xiàn)代關(guān)于復(fù)雜信息和激勵問題分析的一個重要組成部分。米爾利斯的方法在不能觀測到其他人行為的情況下尤為有價值,即所謂的道德風(fēng)險。要回避由于非對稱信息所產(chǎn)生的道德風(fēng)險,關(guān)鍵是要設(shè)計一些最優(yōu)的契約或機制。
2.所得稅。很久以來,哲學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和政治學(xué)家一直在研究所得稅原理,不同的公平原理決定了稅收結(jié)構(gòu)。在20世紀(jì)40年代中期,維克里分析中強調(diào)累進(jìn)稅率安排將會影響個人努力工作的積極性,因此他重新定義這個問題時注意到了以下兩個方面:激勵問題——每個個人在選擇工作努力程度時會考慮稅收安排,非對稱信息——實際上個人的生產(chǎn)力對政府來說是未知的,他定義了解決的總原則,但并未成功地掌握其精確因素。直到25年后,這個問題才被米爾利斯重新考慮,他通過建立一個范例(樣本),來分析具有廣效性的以非對稱信息為主要組成部分的經(jīng)濟(jì)糾紛,解決了這一問題。米爾利斯定義了一個嚴(yán)格的條件(單一交叉點),大大簡化了問題,使問題有可能解決。他的分析中含有揭示原則——一個普遍原則的萌芽思想。根據(jù)這一原理,在非對稱信息條件下的激勵問題能從相對有限的分配機制集合中找到解決方法,這種分配機制能導(dǎo)致個人在不與自身利益沖突的情況下暴露出真實的私人信息。通過這一機制,制定最佳條約以及對激勵問題的其它解決辦法變得容易多了。
3.道德風(fēng)險。在經(jīng)濟(jì)活動中,往往存在著這樣的現(xiàn)象,即某些人在最大限度地增進(jìn)自身利益時,往往作出不利于他人的行動。這就是所謂的道德風(fēng)險。如保險業(yè)存在顯著的問題是被保物品的損壞不僅僅依賴于天氣、偷盜這些外部因素,而且依賴于投保人對被保物品的管理,這一點使保險公司付出了昂貴代價。健康和殘疾保險等社會保障體系中也出現(xiàn)類似問題。保險項目會加大風(fēng)險承擔(dān)并影響到個人管理被保物品的辦法。在分析這些所謂的道德風(fēng)險問題時面臨的主要困難與維克里強調(diào),米爾利斯解決的所得稅問題很類似。20世紀(jì)70年代中期,通過簡化問題定義,米爾利斯為日益有力的分析鋪平了道路。他注意到人的行為間接暗示了對可能發(fā)生的各種結(jié)果可能性的選擇。因此,最佳補償協(xié)議的條件提供了人選擇可能性信息及保險保護(hù)必須被限制在一定范圍以提供商合適的激勵因素。在設(shè)計激勵方案時,委托人必須考慮激勵人的成本與委托人利益的一致性。人對處罰的敏感度越高,人對結(jié)果選擇的信息量越大,成本越低。合約中規(guī)定,人承擔(dān)不受歡迎結(jié)果的部分成本或者獲取令人滿意結(jié)果中的部分利潤。投保人像保管未保險物品一樣保管被保險物品,執(zhí)行者像管理自己的公司一樣管理公司。
4.拍賣。拍賣的基本功能有兩個:一是提示信息,一是減少成本。非對稱性也是拍賣的一個重要組成部分。拍賣時,潛在的購買者對出售的財產(chǎn)或權(quán)力了解不多。1961年、1962年維克里在兩篇論文中分析了不同類型拍賣的特點。維克里根據(jù)治理交易的制度規(guī)則,把拍賣分成四種類型:英式拍賣、荷蘭式拍賣、第一價格拍賣和第二價格拍賣(即次高價拍賣)。他著重研究了現(xiàn)在被稱為維克里拍賣的次高價拍賣。在這種拍賣中,物品根據(jù)封閉價被拍賣。出價最高者以次高價購買拍賣品。這是一種能引出個人真實意愿的機制實例。如果出價比自己所愿支付的更高價格,一個人需冒其他人也同樣行為的風(fēng)險,則不得不虧本購買拍賣品。相反,如果一個人出比自己愿意支付的低的價格,他冒著也許其他人能比他自己所愿意支付的更低價格購得拍賣品。因此,在此類型拍賣中,真實報價對個人最為有利。這種拍賣具有更高的社會效率。維克里的分析不僅僅對拍賣理論有著重要意義,并且為設(shè)計能提供社會激勵的資源分配機制帶來了深入的洞察力。詹姆斯·米爾利斯和威廉·維克里共同榮獲了1996年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎,獎勵他們在非對稱信息條件下的激勵理論領(lǐng)域作出的重要貢獻(xiàn)。下面分別介紹他們的主要理論貢獻(xiàn)。
二.經(jīng)濟(jì)中的非對稱信息以及相關(guān)問題
在勞動力市場中,雇主和雇員的信息是非對稱的。雇主無法了解雇員能力的信息,只能根據(jù)雇員的社會平均能力制訂工資標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致雇員的“逆向選擇”,直接造成高能力的雇員離職,公司多為低素質(zhì)雇員,給公司造成一定損失,不能實現(xiàn)資源配置的帕累托效率,甚至?xí)斐伞暗退刭|(zhì)員工驅(qū)逐高素質(zhì)員工”的現(xiàn)象。為了改變這種狀況,公司必須選擇某些易于辨別的信息。目前,教育水平作為顯示能力的主要信息之一,即不同能力的個人接受教育的成本不同,高素質(zhì)人才通過選擇接受教育把自己與低素質(zhì)人才區(qū)分開,但教育成本與能力具有非相關(guān)性,低素質(zhì)的人才可以模仿高素質(zhì)人才選擇相同的教育水平,從而使教育水平信息失真,導(dǎo)致“逆向選擇”。信息甄別成為解決“逆向選擇”的關(guān)鍵。這方面的研究和理論在模型上雖有重大進(jìn)展,但它的實證性有待繼續(xù)測定。非對稱信息在產(chǎn)品市場中的表現(xiàn)與勞動力市場有相似之處,只不過是賣方更清楚成本、質(zhì)量、價格等內(nèi)在屬性,但不清楚買方愿意支付的價格、需求、市場的定位等;而買主正好與之相反。存在的隱患也主要是“逆向選擇”,問題的關(guān)鍵是信息傳遞。改善這種狀況的途徑,彭斯認(rèn)為,如果較高質(zhì)量的賣主能夠?qū)ふ业侥撤N途徑向買主傳遞自身產(chǎn)品質(zhì)量的信息,而為此付出的成本要比低質(zhì)量產(chǎn)品的賣主低,使劣質(zhì)產(chǎn)品賣主的模仿成本太大而不具有模仿的動機。總之,無論信息質(zhì)量的優(yōu)劣,只要高質(zhì)量產(chǎn)品賣主的信息邊際成本小于低質(zhì)量產(chǎn)品賣主的信息邊際成本,就可實現(xiàn)資源配置的帕累托改進(jìn)。目前產(chǎn)品的廣告宣傳、商品的退賠、維修等保證,都是信息傳遞的簡單運用。
80年代西方學(xué)者把信息非對稱理論運用到金融市場,極大地豐富了金融中介理論和貨幣政策的傳遞機制,但同時也帶來了嚴(yán)重的“逆向選擇”和“道德風(fēng)險”。由于信息的非對稱狀態(tài),就鼓勵了信貸資金向低信用企業(yè)流動,抑制信貸資金向高信用企業(yè)的流動,即信用質(zhì)量越差的企業(yè),越可能取得信貸資金。這種不合理的資金分配機制對金融市場的資源配置效率具有極不利的影響。在完成交易之后,又引來了嚴(yán)重的“道德風(fēng)險”,即放款人的利益受到侵害或損失,具體表現(xiàn)形式為:違背借款協(xié)議,改變資金用途,私自用于投機易或高風(fēng)險項目;隱瞞投資收益,逃避償付義務(wù);對資金的使用效益漠不關(guān)心,不負(fù)責(zé)任,致使借入資金發(fā)生損失。為什么金融市場中信息非對稱的表現(xiàn)與普通商品、勞動力市場有重大差別呢?因為金融市場具有不同于其他市場的重要特征。一般市場的交易是錢物交易,錢物兩清后,交易雙方基本上沒有后續(xù)權(quán)利和義務(wù);而金融市場的交易大都是放款人放出資金后并不能馬上從借款人手中得到任何等價物質(zhì),他所得到的只是在未來某個日期償還本息的承諾。由于信息的非對稱,不同的借款人,甚至同一借款人在不同條件下作出承諾的可靠性,都不可能一樣,致使出現(xiàn)了嚴(yán)重的“道德風(fēng)險”。如何解決這個問題,西方著名學(xué)者羅斯進(jìn)行了大量開創(chuàng)性研究,他直切問題的核心,即企業(yè)的金融結(jié)構(gòu)與市場價值的關(guān)系,這就是響譽世界的MM定理。他主張只根據(jù)企業(yè)負(fù)債比來測定企業(yè)的市場價值,他的分析方法雖沒有全新的結(jié)論,但他的方法是嶄新的,給人一種全新的境界。為了進(jìn)一步規(guī)范金融市場,筆者主張在羅斯分析的基礎(chǔ)上,應(yīng)完善以下機制:加強對證券持有人的約束;健全防止管理人員向外輸出錯誤信息的內(nèi)在機制;嚴(yán)懲證券持有人賄賂管理人員,輸出錯誤信息,使自己謀利的非法行為;加快防止故意制造“道德風(fēng)險”的立法工作。上述機制的完善和規(guī)范,都需要不斷地探索和實踐。
信息非對稱理論在證券市場運用中所引發(fā)的“逆向選擇”和“道德風(fēng)險”的表現(xiàn)則更為嚴(yán)重。從某種意義上講,在證券市場上沒有辦法解決“逆向選擇”和“道德風(fēng)險”。因為要減少“逆向選擇”和“道德風(fēng)險”,基本條件是改善信息的非對稱狀態(tài),要改善信息的非對稱狀態(tài),必須花費一定的信息成本進(jìn)行調(diào)查、分析和監(jiān)督,然而證券市場的高度分散性,“搭便車”行為普遍存在,抑制了信息投資。目前,我國證券市場機構(gòu)大戶操縱市場,銀行違規(guī)資金入市,證券機構(gòu)違規(guī)透支,新聞媒介推波助瀾,誤導(dǎo)誤信股民跟風(fēng)等,都是信息傳遞機制不暢,功能存在障礙的具體表現(xiàn)。西方學(xué)者普遍認(rèn)為,在證券市場的信息傳遞模型中,除非有嚴(yán)格的約束條件,否則不存在唯一均衡。只有提高企業(yè)自己的信息成本,才能實現(xiàn)有效的分離均衡,才能使信用差的企業(yè)放棄模仿信譽好的企業(yè)的動機,但均衡的唯一性仍是一個有待繼續(xù)解決的問題。結(jié)合我國的證券市場,其核心是保證信息傳遞暢通、充分、準(zhǔn)確,從而逐步趨于完全對稱。具體措施是:實現(xiàn)國有股和法人股的上市流通,以利健全信息傳遞機制,改善市場結(jié)構(gòu),減少信息扭曲,提高信息質(zhì)量,發(fā)揮信息顯示器的正常功能。信息是一種特殊的商品,需求者實際上無權(quán)選擇,一旦信息質(zhì)量存在問題,信息使用者的利益將無法挽回。因此規(guī)范和完善上市公司信息傳遞機制,降低信息成本,規(guī)范會計職業(yè)是十分必要的。一方面要加強對注冊會計師的管理,提高其風(fēng)險度;另一方面加強行業(yè)自律,提高其約束自己的行為的能力。信息成本的存在使非對稱信息的產(chǎn)生成溪必然。
另外一個熱點問題是:中國國有企業(yè)由于經(jīng)營不善,面臨倒閉,在新的政策下,國企拍賣成為社會關(guān)注的焦點,如何使國有企業(yè)的拍賣更為有效是一個很值得研究的問題。拍賣前必須先清楚兩點:一是被拍賣企業(yè)的經(jīng)營現(xiàn)狀;二是評估該企業(yè)的資產(chǎn)。拍賣理論的核心內(nèi)容是弄清投標(biāo)者對被拍賣企業(yè)的真實評價。這就需要投標(biāo)者花一定的時間與精力去調(diào)查該企業(yè)的資產(chǎn)狀況,同時,拍賣者也要盡力弄清投標(biāo)者對企業(yè)的真實評價。在歐洲,許多拍賣者得到的價格都低于投標(biāo)者對企業(yè)的真實評價,因為,常常有這樣的集團(tuán),由于他們比別人更了解該企業(yè),掌握了有關(guān)該企業(yè)的更充分的信息,從而壓低了該企業(yè)的價格。為了解決這一問題,可以進(jìn)行二級密封價格拍賣法,即通過投標(biāo)者之間的競爭,由出價最高者以次高價格購買,從而激勵投標(biāo)者說真話。不過,拍賣者有時也會與投標(biāo)者合謀,從而使拍賣失效,尤其是在拍賣公益企業(yè)時。故而,應(yīng)采取一種更為公開的拍賣方式,讓更多的投標(biāo)者競爭。比如,英國就把一些公共事業(yè)企業(yè)賣給法國(如水利系統(tǒng))和美國(如電信系統(tǒng))。中國不一定要采取這樣的方式,但一定要使信息更為公開,拍賣更為公正,這樣,才能使拍賣成功。在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌時期,國有企業(yè)的所有者是由政府代表的全體人民,但在實際操作中,不同的企業(yè)隸屬于不同的政府部門。因此在企業(yè)兼并時會常伴隨有“一定的道德風(fēng)險”問題。這一問題很有意義,其核心是產(chǎn)權(quán)問題。兩個歸屬不同政府部門的企業(yè)兼并時,兼并合同會偏向哪一方或保持中立是很難給出清楚明確的解釋的,因為兩個政府部門有不同的利益目標(biāo)。這與委托—理論略不同。委托—理論告訴我們,對于一個委托人、一個人的情形,委托人應(yīng)該為人設(shè)計一種有效的激勵機制,比如高工資,與工作績效掛鉤的獎金等使人更有效地工作。一般來說,為了控制風(fēng)險,一個人不允許同時有兩個委托人。在這種情況下,“兼并”是一種有效的激勵機制。由于受到“兼并”的威脅,人即經(jīng)理會更努力地經(jīng)營企業(yè),使企業(yè)的資產(chǎn)不斷增殖。通常情況下,經(jīng)理并不希望“兼并”發(fā)生,除非其經(jīng)營狀況相當(dāng)糟。事實上,通過對兼并制度的分析及對兼并實例的考察,我們認(rèn)為,“兼并”的作用與效果并不像我們想象的那么好。如前所言,分屬兩個政府部門的企業(yè)之間的“兼并”則有所不同。在這種情況下,至少存在兩個委托人,其中一個委托人會控制兼并合同的簽訂,從而弱化另一個委托人的權(quán)力。
三.國有企業(yè)的激勵問題分析
國有資產(chǎn)是通過層層的關(guān)系才到達(dá)企業(yè)的,而中國國企的委托關(guān)系具有無限循環(huán)的特性。在委托—鏈條上的當(dāng)事人既是委托人又是人。從理論上講,國有資產(chǎn)屬于全民,工人階級是全民的優(yōu)秀代表,是初始委托人,委托政府作為國有資產(chǎn)的人,而政府又作為委托人委托經(jīng)理來管理國有企業(yè);經(jīng)理是國企的人同時他又作為委托人,委托車間主任管理生產(chǎn)經(jīng)營;車間主任是人同時又是委托人,委托工人進(jìn)行生產(chǎn)。工人這時成為最低層次的人與最高層次委托人扣成一個環(huán)。因此,解決這種委托問題的關(guān)鍵就在于規(guī)避道德風(fēng)險與逆向選擇,即使委托人和人的利益趨于一致。也就是委托人要在全社會設(shè)計一套對人的激勵相容約束機制的方案,使人在追求自身利益最大化的過程中必須維護(hù)委托人的長遠(yuǎn)利益。變“損人利己”為“雙贏”是這套機制的核心所在。當(dāng)對人付出的努力不能進(jìn)行完全的檢驗,從而人有可能試圖只付出少于他能夠付出的努力時;當(dāng)一個只根據(jù)行動而不兼顧結(jié)果支付報償?shù)钠跫s建立時,潛在的道德風(fēng)險立即產(chǎn)生。對委托人來說,人行動是不可預(yù)測的,委托人的問題是如何根據(jù)可觀測到的信息(資產(chǎn)增值率、利潤率、市場占有率、同行業(yè)企業(yè)家正常利潤等)來獎懲人,以激勵其選擇對委托人最有利的行動。我們用A表示人所有可能選擇的行動的集合,a∈A表示人的一個行動,可以是任何維度的決策變量如a=(a1、a2……),a1、a2表示人在數(shù)量和質(zhì)量上的工作時間或代表固定資產(chǎn)投資和開發(fā)研究等。θ是外生變量稱“自然狀態(tài)”,a、θ決定一個可觀測的結(jié)果π(a、θ),如產(chǎn)出。委托人的問題是設(shè)計一個激勵合同S(π),根據(jù)觀測的產(chǎn)出π對人進(jìn)行獎懲。設(shè)人努力的負(fù)效用為C(a),委托人的期望效用函數(shù)為V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函數(shù)為U=S(π)-C(a)。前面已經(jīng)提到委托人和人的利益是沖突的,因此除非委托人能對人提供足夠的激勵,否則,人不會如委托人希望的那樣努力工作。委托人的問題就是選擇a和S(π)最大化,即上述自己期望效用函數(shù)。但這樣做的時候面臨著來自人的兩個約束。第一個約束是參與約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(由其他市場機會決定),可以表示為S(π)-C(a)≥U。第二個約束是激勵相容約束,在任何激勵合同S(π)下,人總是選擇使自己期望效用最大化的a,因此任何委托人期望的a都只能通過人的效用最大化行為實現(xiàn)。如果a是委托人希望的行動,a′∈A是人可以選擇的任何行動,那么只有當(dāng)人從選擇a中得到的期望效用大于從選擇a′中得到的期望效用,人才會選擇a,激勵相容約束的數(shù)學(xué)表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,這就是解決道德風(fēng)險的基本簡化模型。當(dāng)然要得出最優(yōu)解需經(jīng)過一系列的數(shù)學(xué)變換,還要考慮a、θ的分布密度,這里從略。
下面討論逆向選擇模型。根據(jù)顯示原理,我們只需要考慮能使人出于自身利益真實顯示他所屬類型的契約,并根據(jù)聲稱自己具有的屬性來決定按契約支付報償。a為人的內(nèi)在屬性(不是道德風(fēng)險模型中委托人希望選擇的行動),a′是人聲稱的屬性,W為委托人為人設(shè)計的契約,U為人的效用,則防范逆向選擇的模型為:U〔W(a),a〕≥〔W(a′)a〕aa′∈A上述激勵相容約束機制模型從表面看,在企業(yè)利潤的蛋糕上政府似乎分得了較少的份額,其實在這種機制的運作下的委托關(guān)系會創(chuàng)造循環(huán)的創(chuàng)新支力,會使企業(yè)利潤的蛋糕越做越大,國家、政府會得到長期的不斷增長的利潤“蛋糕”。在以上的模型下需要對企業(yè)的分配制度進(jìn)行改革。人的收入一定與企業(yè)的業(yè)績掛鉤與職工分配基金脫鉤,體現(xiàn)出按勞分配與按要素分配的結(jié)合。尤其是智力要素價值要得到實現(xiàn),得到蛋糕的份額與其努力程度成正比。同時,企業(yè)的激勵相容約束機制也需要一個規(guī)范化的市場環(huán)境。環(huán)境對人的約束是剛性的、使他別無選擇。市場的評價約束著人,公司的經(jīng)營狀況基本取決于經(jīng)理的能力,公司一旦破產(chǎn),經(jīng)理的人力資本價值在市場上就一貶到零,甚至可能從此斷送經(jīng)理生涯。這種來自人力資本市場的約束是最硬的行為約束。而資本市場對人的約束是來自股東(委托人)的間接控制,使人不得不考慮委托人的利益和要求。企業(yè)激勵相容約束機制的運作需要法律的保障,企業(yè)經(jīng)理的任用要通過法律程序,另外上級主管部門對企業(yè)的督查要法制化。還要建立企業(yè)內(nèi)部職工舉報獎勵制度,這樣才能使國企委托——關(guān)系處于良性的循環(huán)之中,使這個環(huán)緊緊地圍住國有資產(chǎn),使國有資產(chǎn)保值增值。
四.結(jié)語
客觀上講,非對稱信息的研究目的在于如何設(shè)計一種有效的經(jīng)濟(jì)機制,選擇滿足委托人、人參與約束和激勵相容的約束激勵合同以期最大化自己的期望效用函數(shù),促使資源的帕累托最優(yōu)。這方面研究理論和現(xiàn)實還有差距,但就約束、激勵的某一方面研究和實踐都取得了重大突破,可二者的相容僅表現(xiàn)為模型。特別是在我國改革開放以來,激勵理論和實踐呈現(xiàn)出日新月異,而約束的理論和實踐則相對滯后,使激勵機制發(fā)生扭曲,甚至有人認(rèn)為監(jiān)控就是懲罰。必須改變這種傳統(tǒng)的思維定式,實現(xiàn)激勵約束相容,二者不可偏頗。這方面我們有豐富的經(jīng)驗,又有深刻的教訓(xùn)。今天,我們正在構(gòu)筑社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的框架,許多問題有待信息經(jīng)濟(jì)學(xué)去參與研究,如保險業(yè)、拍賣業(yè)、舊貨市場、棘輪效應(yīng)、國企改革、稅收、財政、制度變遷以至產(chǎn)權(quán)等等。信息經(jīng)濟(jì)學(xué)是一門新型的經(jīng)濟(jì)學(xué)科,它適應(yīng)信息社會的需要,體現(xiàn)知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,最能實現(xiàn)帕累托最優(yōu)。
參考文獻(xiàn):
1、烏家培.信息經(jīng)濟(jì)學(xué).經(jīng)濟(jì)學(xué)動態(tài),1997(8)
2、張維迎.博奕論與信息經(jīng)濟(jì)學(xué).上海人民出版社,上海三聯(lián)書店,1996.1.
3、黃奕林.信息經(jīng)濟(jì)理論的發(fā)展.經(jīng)濟(jì)學(xué)動態(tài),1998.1
一般藝術(shù)生在入學(xué)第一年會學(xué)習(xí)設(shè)計基礎(chǔ)或三大構(gòu)成等課程,由于他們有一定的手繪基礎(chǔ),可以很輕松地把設(shè)計基礎(chǔ)的理論知識通過手繪視覺化。所以對于這類學(xué)生,教師在上設(shè)計課時常用的教學(xué)手法是講授設(shè)計的方法和形式等理論知識,學(xué)生根據(jù)理論,使用畫筆和顏料繪制出設(shè)計畫面。設(shè)計軟件課程一般開設(shè)在設(shè)計理論課程之后,有些本科院校甚至不開設(shè)軟件課程,全由學(xué)生自主學(xué)習(xí)。因此,藝術(shù)生的設(shè)計作業(yè)形式感較好,畫面較美觀,而且因為省略軟件課程的教學(xué),大大增加了設(shè)計課程的教學(xué)課時,學(xué)校往往開設(shè)多門設(shè)計課程,教師有針對性地對不同的設(shè)計課程進(jìn)行系統(tǒng)講授。而對于沒有接受過美術(shù)教育的非術(shù)科學(xué)生,這種教學(xué)方法往往行不通。非術(shù)科生沒有繪畫基礎(chǔ),難以把設(shè)計的理論轉(zhuǎn)化為視覺的形式,所以,即便教師把設(shè)計課程講授得十分詳盡,也無法和學(xué)生產(chǎn)生共鳴,學(xué)生更無法把理論轉(zhuǎn)化為實踐。如果在入學(xué)第一學(xué)期給學(xué)生開設(shè)一門繪畫基礎(chǔ)課,可行性也不高。首先,美術(shù)能力不是一年半載可以提升的,至少需要三到五年的高強度訓(xùn)練,對高職非藝術(shù)設(shè)計生采取這種訓(xùn)練不切合實際;其次,由于學(xué)生是非藝術(shù)專業(yè),如果把大量時間用在對美術(shù)基礎(chǔ)的訓(xùn)練上,勢必會耽誤其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。那么什么樣的教學(xué)模式合適這類學(xué)生呢?20世紀(jì)80年代,個人電腦的普及給設(shè)計帶來了無法想象的沖擊。原先用畫筆描繪或用其他特殊技法完成的效果圖,現(xiàn)在只需用一臺硬件配置較好的電腦和AutoCAD、Photoshop、3DStudio等優(yōu)秀制圖軟件相配合,便可使制圖所花費的時間縮短一半以上,并且圖樣美觀、準(zhǔn)確。電腦使往常占用教學(xué)4/5課時的技法訓(xùn)練銳減至少于1/10,讓學(xué)生有更充裕的時間考慮設(shè)計的細(xì)節(jié)問題,這對設(shè)計及其教育體系是革命性的沖擊。高職院校的辦學(xué)宗旨是快速培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)技能,而學(xué)生是難以在一兩個月的時間內(nèi)熟練掌握設(shè)計軟件的操作的,所以在這種情況下,高職院校不得不放棄培養(yǎng)學(xué)生的美術(shù)基礎(chǔ),而把主要精力放在培養(yǎng)學(xué)生的計算機技能上。這正好和術(shù)科生的培養(yǎng)方式相反。這種教學(xué)模式的弊端是,學(xué)生雖然有很強的軟件操作能力,很多學(xué)生也有很好的創(chuàng)意,但是設(shè)計出來的作品美觀度較差。為了解決這個問題,教師在課程設(shè)計上可以把一門軟件技術(shù)課程和一門設(shè)計課程合并教學(xué),理論和實操相結(jié)合,符合高職的辦學(xué)宗旨。目前確實有很多教材也是這樣編輯,一些教師在教學(xué)上也是把軟件技術(shù)和實際的設(shè)計應(yīng)用相結(jié)合。但是不管是教材也好,上課也好,多半以軟件技術(shù)為主、設(shè)計案例為輔。這樣就會出現(xiàn)一個問題:學(xué)生學(xué)會了軟件技術(shù),也能根據(jù)教師的案例做出設(shè)計作品,但是缺乏舉一反三的能力。出現(xiàn)這樣的問題,是由于教材和教師都沒有設(shè)計理論知識的講授,學(xué)生缺乏設(shè)計的理論支撐,只懂得依葫蘆畫瓢,設(shè)計缺乏形式感,排版和構(gòu)圖都不符合審美原則。為了解決這個問題,教師應(yīng)先介紹設(shè)計的理論知識,這與美術(shù)專業(yè)學(xué)生的教學(xué)方式是一致的。然后,教師要把軟件技術(shù)和理論知識融合在一起,讓學(xué)生能夠通過軟件技術(shù)實踐本節(jié)課的設(shè)計理論。軟件技術(shù)是非美術(shù)生的手和筆,是能迅速訓(xùn)練出來的“手繪技能”。這樣,設(shè)計課的教學(xué)就和美術(shù)專業(yè)教學(xué)同軌道了,能較好地保證學(xué)生設(shè)計的形式感和美觀度。這樣不僅能有效解決學(xué)生無法把設(shè)計理論視覺化的難題,也避免了同一節(jié)課設(shè)計理論知識太多,學(xué)生無法消化、應(yīng)用的問題。因為設(shè)計的基礎(chǔ)知識看似簡單,卻需要學(xué)生通過練習(xí)才能得以消化吸收。如,在造型元素點、線、面的教學(xué)中,教師把設(shè)計中的點、線、面含義和編排形式講授給學(xué)生后,還要結(jié)合軟件知識,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)如何通過軟件繪制各種不同造型的點、線、面,如何通過軟件進(jìn)行畫面的編排。上面幾個案例都涉及Photoshop軟件中的濾鏡的應(yīng)用,便于把濾鏡的知識點介紹給學(xué)生,并讓學(xué)生嘗試使用其他濾鏡或工具,設(shè)計更多樣化的點的造型。圖2、3是學(xué)生本課的作業(yè)。當(dāng)然,這樣的教學(xué)方式也存在一定的缺陷。由于教學(xué)的章節(jié)安排是以設(shè)計理論為基礎(chǔ)的,軟件依附于設(shè)計,從軟件教學(xué)層面來講,會導(dǎo)致軟件技能教學(xué)比較散亂,不像單獨講授軟件課程那么有條理。教師可以安排幾個課時的時間,系統(tǒng)地把軟件的基本功能和主要知識模塊介紹給學(xué)生,讓學(xué)生對軟件形成整體的把握和了解。教師還可以通過鼓勵提倡學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)軟件彌補課堂的不足。從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣看,學(xué)生都比較喜歡自學(xué)一些易掌握的軟件課程。這也是一些本科院校取消軟件課程教學(xué),學(xué)生依舊可以設(shè)計出高品質(zhì)的設(shè)計作品的原因。
二、多門設(shè)計課程融合成一門課程
設(shè)計理論的課程涉及內(nèi)容眾多,包括版式設(shè)計、字體設(shè)計、海報設(shè)計、平面廣告設(shè)計、網(wǎng)頁界面設(shè)計、書籍裝幀、包裝設(shè)計、企業(yè)形象設(shè)計等,每項內(nèi)容在設(shè)計專業(yè)都可以開設(shè)一門獨立的課程,藝術(shù)系的確也是如此分類教學(xué)的。但對于非藝術(shù)類學(xué)生則不可能開設(shè)那么多設(shè)計類課程,所以,學(xué)校經(jīng)常統(tǒng)一開設(shè)一門綜合的課程,如設(shè)計基礎(chǔ)、平面設(shè)計等。對于本身設(shè)計基礎(chǔ)知識就相對薄弱的學(xué)生,在學(xué)習(xí)融合了多門課程內(nèi)容的某一課程時,如果教師的教學(xué)方法不得當(dāng),其往往會產(chǎn)生倦怠感,教學(xué)會非常吃力。雖然理論知識是相通的,但是每種設(shè)計都有比較側(cè)重的知識點,如,書籍設(shè)計雖然也會用到造型元素,但學(xué)生更多的是要掌握排版的知識;平面廣告設(shè)計則更多地表現(xiàn)在創(chuàng)意基礎(chǔ)上。所以,教師可以嘗試把一種設(shè)計和一個知識要點綁定。筆者是這樣實踐的:造型要素和海報設(shè)計綁定,創(chuàng)意思維和廣告設(shè)計綁定,排版和書籍設(shè)計綁定,基本型設(shè)計和標(biāo)示設(shè)計綁定。這樣做的優(yōu)點是一門課程中所有的設(shè)計理論知識都有涉及,并且應(yīng)用到各個不同的設(shè)計門類,適合非藝術(shù)生的教學(xué)。如,在教學(xué)安排上,教師先講授造型要素的應(yīng)用,讓學(xué)生做一些海報作品,訓(xùn)練學(xué)生通過形式美法則編排版面的能力。通過這個環(huán)節(jié),學(xué)生可以熟練掌握造型要素的應(yīng)用方法,并對構(gòu)成的形式法則有充分的理解和掌握。圖4是這個環(huán)節(jié)中學(xué)生的設(shè)計作品。但是,學(xué)生在這個單元還沒有進(jìn)行圖形創(chuàng)意訓(xùn)練,所以大多數(shù)學(xué)生的設(shè)計作品雖然有很強的形式感,但是創(chuàng)意性或主題性不明顯,只有少數(shù)學(xué)生會把自己的理念和觀點融入設(shè)計,所以需要進(jìn)行圖形創(chuàng)意訓(xùn)練。教師可以把圖形創(chuàng)意訓(xùn)練和廣告設(shè)計綁定,因為廣告最看重創(chuàng)意的表達(dá)。教師可以先從聯(lián)想和想象的思維方法入手,讓學(xué)生學(xué)會用創(chuàng)意的思維模式思考設(shè)計,然后訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)意的表達(dá)形式,讓學(xué)生能把創(chuàng)意視覺化。如,構(gòu)成圖形主題思想的許多概念經(jīng)常是虛的、看不見的,但可以通過與之對應(yīng)的、看得見的形體相關(guān)聯(lián)而構(gòu)成虛實聯(lián)想。如,作品《鎖系列廣告》,要體現(xiàn)產(chǎn)品安全、堅固的性能,安全和堅固都是看不見、摸不著的,所以需要通過與之對應(yīng)的事物或場景表達(dá)安全或堅固的品質(zhì);作品《耐克滑板鞋廣告》則把輕盈(虛)和氣球帶動鞋子的場景(實)對應(yīng)起來;《酒后勿駕車》和《閑》都是通過對圖形進(jìn)行同構(gòu)得到的創(chuàng)意圖形。在這個環(huán)節(jié),學(xué)生的設(shè)計作品就不僅體現(xiàn)在形式上(對上一個環(huán)節(jié)的繼承),還體現(xiàn)在設(shè)計作品的獨到創(chuàng)意方面,作品的實用性和完整性更強。教師還可以把版面設(shè)計和書籍設(shè)計或網(wǎng)頁設(shè)計綁定,因為書籍設(shè)計或網(wǎng)頁設(shè)計所需要的素材最多,學(xué)生需要熟練掌握編排的技巧,才能把資料有條不紊地編排在版面上。通過這種形式,教師可以輕易地把多門設(shè)計課程融合成一門課程,并且各種設(shè)計理論都有涉及。
三、結(jié)語
論文摘要:闡述水利工程與水域生態(tài)的關(guān)系,介紹了生態(tài)水利規(guī)劃的基本原則:工程安全性與經(jīng)濟(jì)性原則;提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則;生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計與自我恢復(fù)原則;景觀尺度與整體修復(fù)原則;反饋和調(diào)整設(shè)計原則。
1水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)的影響
在社會生產(chǎn)過程中水利工程對經(jīng)濟(jì)與社會有著巨大的作用,同時也要看到水利工程對河流生態(tài)系統(tǒng)造成了不同程度的影響。人類整治河道修筑堤壩等活動人為的改變了河流的多樣性、連續(xù)性和流動性,使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規(guī)律等自然條件發(fā)生重大改變。這些改變對河流生態(tài)系統(tǒng)造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權(quán)衡社會經(jīng)濟(jì)需求與生態(tài)系統(tǒng)健康需求這二者關(guān)系方面,似應(yīng)強調(diào)水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康和可持續(xù)性。
2生態(tài)水利工程
從學(xué)科發(fā)展角度看,現(xiàn)在的水利工程學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)主要是工程力學(xué)和水文學(xué),水利工程規(guī)劃設(shè)計主要對象是水文系統(tǒng),往往忽視生命系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來風(fēng)險等問題。學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)吸收生態(tài)學(xué)理論及方法,促進(jìn)水利工程學(xué)與生態(tài)學(xué)的交叉融合,用以改進(jìn)和完善水利工程的規(guī)劃及設(shè)計理論,形成水利工程學(xué)新的學(xué)科分支——生態(tài)水利工程學(xué)。生態(tài)水利工程學(xué)作為水利工程學(xué)的一個新的分支,是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時,兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)健康與可持續(xù)性需求的原理與技術(shù)方法的工程學(xué)。生態(tài)水利工程的內(nèi)涵是:對于新建工程,是指進(jìn)行傳統(tǒng)水利建設(shè)的同時(如治河、防洪工程),兼顧河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)。對于已建工程,則是對于被嚴(yán)重干擾河流重點進(jìn)行生態(tài)修復(fù)。生態(tài)水利工程將與傳統(tǒng)治污技術(shù)、清潔生產(chǎn)(生態(tài)產(chǎn)業(yè))及環(huán)境立法和資源管理一起,成為河流生態(tài)建設(shè)的主要手段之一。
3生態(tài)水利工程的規(guī)劃設(shè)計原則
3.1工程安全性和經(jīng)濟(jì)性原則
生態(tài)水利工程是一項綜合性工程,在河流綜合治理中既要滿足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、發(fā)電、航運等需求,也要兼顧生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。生態(tài)水利工程既要符合水利工程學(xué)原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。生態(tài)水利工程的工程設(shè)施必須符合水文學(xué)和工程力學(xué)的規(guī)律,以確保工程設(shè)施的安全、穩(wěn)定和耐久性。工程設(shè)施必須在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi),能夠承受洪水、侵蝕、風(fēng)暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學(xué)原理進(jìn)行河流縱、橫斷面設(shè)計時,必須充分考慮河流泥沙輸移、淤積及河流侵蝕、沖刷等河流特征,動態(tài)地研究河勢變化規(guī)律,保證河流修復(fù)工程的耐久性。
對于生態(tài)水利工程的經(jīng)濟(jì)合理性分析,應(yīng)遵循風(fēng)險最小和效益最大原則。由于對生態(tài)演替的過程和結(jié)果事先難以把握,生態(tài)水利工程往往帶有一定程度的風(fēng)險。這就需要在規(guī)劃設(shè)計中進(jìn)行方案比選,更要重視生態(tài)系統(tǒng)的長期定點監(jiān)測和評估。另外,充分利用河流生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)規(guī)律,是力爭以最小的投入獲得最大產(chǎn)出的合理技術(shù)路線。
3.2提高河流形態(tài)的空間異質(zhì)性原則
一個地區(qū)的生境空間異質(zhì)性越高,就意味著創(chuàng)造了多樣的小生境,能夠允許更多的物種共存。反之,如果非生物環(huán)境變得單調(diào),生物群落多樣性必然會下降,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會發(fā)生變化,造成生態(tài)系統(tǒng)某種程度的退化。由于人類活動,特別是大規(guī)模治河工程的建設(shè),造成自然河流的渠道化及河流非連續(xù)化,使河流生境在不同程度上單一化,引起河流生態(tài)系統(tǒng)的不同程度退化。生態(tài)水利工程的目標(biāo)是恢復(fù)或提高生物群落的多樣性,但是并不意味著主要靠人工直接種植岸邊植被或者引進(jìn)魚類、鳥類和其他生物物種,生態(tài)水利工程的重點應(yīng)該是盡可能提高河流形態(tài)的異質(zhì)性,使其符合自然河流的地貌學(xué)原理,為生物群落多樣性的恢復(fù)創(chuàng)造條件。
在確定河流生態(tài)修復(fù)目標(biāo)以后,就應(yīng)該對于河流進(jìn)行生物調(diào)查、地貌歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行勘查和評估,建立河流地貌數(shù)據(jù)庫和生物資源數(shù)據(jù)庫。遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)(GIS)是水文、河流地貌和生物調(diào)查的有力工具。關(guān)鍵的工作步驟是在以上兩種調(diào)查工作的基礎(chǔ)上,確定環(huán)境因子與生物因子的相關(guān)關(guān)系,必要時建立某種數(shù)學(xué)模型。河流環(huán)境因子包括河流河勢、蜿蜒度、橫斷面形狀及材料、流速、水位、水質(zhì)、水溫、泥沙、營養(yǎng)鹽的遷移轉(zhuǎn)化、水文周期變化等。研究的內(nèi)容包括:調(diào)查單個生物因子的基本需求,評估各種生物因子的相互關(guān)系和制約條件,對于“關(guān)鍵種”或標(biāo)志性生物的環(huán)境因子進(jìn)行分類和評估。在眾多的環(huán)境因子中,識別那些對于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要意義的環(huán)境因子,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行河流地貌學(xué)設(shè)計和生物棲息地的設(shè)計。
3.3生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、自我恢復(fù)原則
生態(tài)系統(tǒng)的自組織功能表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。自組織的機理是物種的自然選擇,也就是說某些與生態(tài)系統(tǒng)友好的物種,能夠經(jīng)受自然選擇的考驗,尋找到相應(yīng)的能源和合適的環(huán)境條件。
將自組織原理應(yīng)用于生態(tài)水利工程時,生態(tài)工程設(shè)計與傳統(tǒng)水工設(shè)計有本質(zhì)的區(qū)別。像設(shè)計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設(shè)計,建筑物的幾何特征、材料強度都是在人的控制之中,建筑物最終可以具備人們所期望的功能。河流修復(fù)工程設(shè)計與此不同,生態(tài)工程設(shè)計是一種“指導(dǎo)性”的設(shè)計,或者說是輔設(shè)計。依靠生態(tài)系統(tǒng)自設(shè)計、自組織功能,可以由自然界選擇合適的物種,形成合理的結(jié)構(gòu),從而完成設(shè)計和實現(xiàn)設(shè)計。成功的生態(tài)工程經(jīng)驗表明,人工與自然力的貢獻(xiàn)各占一半。
傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計的特征是對于自然河流實施控制。而設(shè)計生態(tài)水利工程時,要求工程師必須放棄控制自然界的動機,樹立新的工程理念。因為依靠人力和技術(shù)控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態(tài)系統(tǒng)自組織、自設(shè)計這個寶貴財富,實現(xiàn)人與自然的和諧。需要強調(diào)的是,地球上沒有兩條相同的河流,每一條河流的特點都是各不相同的。因此,每一項生態(tài)水利工程必須因地制宜,充分尊重每一條河流的自然屬性和美學(xué)價值,尋求最佳的生態(tài)工程方案。
自設(shè)計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質(zhì)、土壤、地貌、水文特征等生態(tài)因子,也取決于生物的種類、密度、生物生產(chǎn)力、群落穩(wěn)定性等多種因素。在利用自設(shè)計理論時,需要注意充分利用鄉(xiāng)土種。引進(jìn)外來物種時要持慎重態(tài)度,防止生物入侵。
3.4景觀尺度及整體性原則
河流生態(tài)修復(fù)規(guī)劃和管理應(yīng)該在大景觀尺度、長期的和保持可持續(xù)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行,而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內(nèi)進(jìn)行。在大景觀尺度上開展的河流生態(tài)修復(fù)效率要高。小范圍的生態(tài)修復(fù)不但效率低,而且成功率也低。整體性是指從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā),掌握生態(tài)系統(tǒng)各個要素間的交互作用,提出修復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的整體、綜合的系統(tǒng)方法,而不是僅僅考慮河道水文系統(tǒng)的修復(fù)問題,也不僅僅是修復(fù)單一動物或修復(fù)河岸植被。
景觀則是指生態(tài)學(xué)中的景觀尺度。景觀尺度包括空間尺度和時間尺度。為什么在景觀的大尺度上進(jìn)行河流修復(fù)規(guī)劃?首先,水域生態(tài)系統(tǒng)是一個大系統(tǒng),其子系統(tǒng)包括生物系統(tǒng)、廣義水文系統(tǒng)和人造工程設(shè)施系統(tǒng)。廣義水文系統(tǒng)又與生物系統(tǒng)交織在一起,形成自然河流生態(tài)系統(tǒng)。而人類活動和工程設(shè)施作為生境的組成部分,形成對于水域生態(tài)系統(tǒng)的正負(fù)影響。水域生態(tài)系統(tǒng)受到脅迫時,需要對于各種脅迫因素之間的相互關(guān)系進(jìn)行綜合、整體研究。其次,必須重視水域生境的易變性、流動性和隨機性的特點,這些特點決定了生物種群的基本生存條件。水域生態(tài)系統(tǒng)是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴(kuò)展或收縮的動態(tài)系統(tǒng)。再者,河流生態(tài)系統(tǒng)是一個開放的系統(tǒng),與周圍生態(tài)系統(tǒng)隨時進(jìn)行能量傳遞和物質(zhì)循環(huán),一條河流的生態(tài)修復(fù)活動不可能是孤立的,還需要與相鄰的流域的生態(tài)修復(fù)活動進(jìn)行協(xié)調(diào)。最后,河流生態(tài)修復(fù)的時間尺度也十分重要。河流系統(tǒng)的演進(jìn)是一個動態(tài)過程。每一個河流生態(tài)系統(tǒng)都有它自己的歷史。河流生態(tài)修復(fù)是靠時間做工作的。有研究指出,濕地重建或修復(fù)需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態(tài)修復(fù)項目要有長期準(zhǔn)備,同時進(jìn)行長期的監(jiān)測和管理。
3.5反饋調(diào)整式設(shè)計原則
生態(tài)系統(tǒng)的成長是一個過程,河流修復(fù)工程需要時間。從長時間尺度看,自然生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化需要數(shù)百萬年時間。進(jìn)化的趨勢是結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、生物群落多樣性、系統(tǒng)有序性及內(nèi)部穩(wěn)定性都有所增加和提高,同時對外界干擾的抵抗力有所增強。從較短的時間尺度看,生態(tài)系統(tǒng)的演替,即一種類型的生態(tài)系統(tǒng)被另一種生態(tài)系統(tǒng)所代替也需要若干年的時間,期望河流修復(fù)能夠短期奏效往往是不現(xiàn)實的。
生態(tài)水利工程規(guī)劃設(shè)計主要是模仿成熟的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),力求最終形成一個健康、可持續(xù)的河流生態(tài)系統(tǒng)。在河流工程項目執(zhí)行以后,就開始了一個自然生態(tài)演替的動態(tài)過程。這個過程并不一定按照設(shè)計預(yù)期的目標(biāo)發(fā)展,可能出現(xiàn)多種可能性。
意識到生態(tài)系統(tǒng)和社會系統(tǒng)都不是靜止的,在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統(tǒng)的演替以外,人類系統(tǒng)的變化及干擾也導(dǎo)致了生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)整。這種不確定性使生態(tài)水利工程設(shè)計不同于傳統(tǒng)工程的確定性設(shè)計方法,而是一種反饋調(diào)整式的設(shè)計方法。是按照“設(shè)計—執(zhí)行(包括管理)—監(jiān)測—評估—調(diào)整”這樣一種流程以反復(fù)循環(huán)的方式進(jìn)行的。在這個流程中,監(jiān)測工作是基礎(chǔ)。監(jiān)測工作包括生物監(jiān)測和水文觀測。評估的內(nèi)容是河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的狀況及發(fā)展趨勢。常用的方法是參照比較方法,一種是與自身河流系統(tǒng)的歷史及項目初期狀況比較,一種是與自然條件類似但未進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的河流比較。
在反饋調(diào)整式設(shè)計過程中,提倡科學(xué)家、管理者和當(dāng)?shù)鼐用窦吧鐣鹘绲膹V泛參與,通過對話、協(xié)商,以尋求共同利益。提倡多學(xué)科的交流和融合,提高設(shè)計的科學(xué)性。
參考文獻(xiàn):
[1]董哲仁.水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的脅迫[J].水利水電技術(shù),2003,(7):1~5.
[2]董哲仁.生態(tài)水工學(xué)的理論框架[J].水利學(xué)報,2003,(1):1~6.
[3]董哲仁.河流形態(tài)多樣性與生物群落多樣性[J].水利學(xué)報,2003,(11):1~7.
[4]MitschW.J.,JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration[M].PublishedbyJohnWiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey,2004:134~137.
[5]董哲仁.荷蘭圍墾區(qū)生態(tài)重建的啟示[J].中國水利,2003,(11A):45~47.
[6]O’NeillR.V.,D.L.DeAngelis,J.B.Waide,etal.AHierarchicalCon-ceptofEcosystems[M].PrincetonUniversityPress,Princeton,NJ.1986:153.
[7]GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater-shed[J].Bioscience,1990,40:588~600.
分形作為一門新興的科學(xué),在建筑設(shè)計中的運用現(xiàn)階段還主要停留在對分形的基本特性(如分維、自相似性和分形的生成等)和分形的美學(xué)特性的借鑒。具體表現(xiàn)為對建筑表皮設(shè)計、建筑空間布局和建筑審美評價三個方面。
1.1分形在建筑表皮設(shè)計中的運用
將分形理論應(yīng)用于建筑的表皮設(shè)計是最為直接、也是最為簡單的一種方式。這種方式的優(yōu)點是容易造就出奇特的、富有美感和藝術(shù)張力的建筑及其形體,它在模仿自然形態(tài)的時候容易使人產(chǎn)生相應(yīng)的聯(lián)想和想象,同時也能夠很好的與外部環(huán)境相融合,產(chǎn)生與環(huán)境協(xié)調(diào)的建筑形態(tài)來。分形理論的來源本來就是自然界中的奇妙復(fù)雜的事物,這些事物在自然中產(chǎn)生,擁有自然賦予的天然魅力。建筑的外表皮就如同自然界中的各種各樣的形體的表皮一樣,是表達(dá)建筑外在情感的最直接面,模仿自然形體的特征并將之附著在建筑上,既可以付之于建筑一種親近自然的美感,與周邊自然環(huán)境想?yún)f(xié)調(diào),同時又可以增加建筑的親和度,使人們在觀賞建筑的時候既輕松又愉悅。比如東京Tod`sOmotesando大樓的外表面,采用了仿樹枝分形的外墻,雖然較一般樹木的尺度偏大,但是作為建筑的外墻面,白色的質(zhì)感和樹枝的形體給人輕松的視覺觀感。此外,運用分形設(shè)計的建筑外表皮可以造成奇特的、強烈的藝術(shù)張力,給人耳目一新的感覺。位于英國的康沃爾的伊甸園工程,由格里姆肖建筑設(shè)計事務(wù)所設(shè)計。它的外在形體就借鑒了水滴的形態(tài),由一連串逐漸變大或者變小的水滴連續(xù)的沿一條曲線排列,每個形體內(nèi)有不同的功能。水滴表面又有多個六邊形的膜結(jié)構(gòu),內(nèi)部充氣,整個形體看上去晶瑩剔透,具有極強的藝術(shù)美感,同時又與周邊的山體環(huán)境取得和諧。
1.2分形在建筑空間布局設(shè)計上的運用
將分形理論應(yīng)用于空間設(shè)計,一般的方式是模式組織,按照某種構(gòu)成形式或功能要求,將空間規(guī)則有序地排列,從而形成秩序。分形的內(nèi)在結(jié)構(gòu)是自相似的,并構(gòu)成嵌套關(guān)系。這種層級的嵌套關(guān)系從整體到局部,再到細(xì)節(jié)上得到很好的體現(xiàn)。而在建筑空間布局設(shè)計當(dāng)中,這種嵌套關(guān)系也被廣泛的利用,因為建筑本身就是由建筑形體中嵌套各種功能的大空間,大空間中嵌套小空間,小空間中分隔更小的空間,再在其中布置各種器具以供生活。而在組織空間的過程中所采用的走道式、穿套式、大廳式或者單元式等手法,正是分形理論中的反饋因素,通過組織方式反饋空間組織的合理性。大小空間的相似性和各種簡單組織規(guī)則的疊加組合,就演繹出了建筑空間的復(fù)雜性。而這正是分形理論運用于建筑空間布局設(shè)計的具體體現(xiàn)。以日本新宿公園大廈為例,其賓館客房與衛(wèi)生間構(gòu)成居住單元,再由居住單元通過走到排列組合成客房標(biāo)準(zhǔn)層,而后由多個標(biāo)準(zhǔn)層和其他功能層(如餐飲、設(shè)備等)縱向組合成酒店的立體結(jié)構(gòu),最終發(fā)揮酒店的服務(wù)功能。按照某種構(gòu)成形式或功能要求,將空間規(guī)則有序地排列,從而形成秩序。分形的內(nèi)在結(jié)構(gòu)是自相似的,并構(gòu)成嵌套關(guān)系。這種層級的嵌套關(guān)系從整體到局部,再到細(xì)節(jié)上得到很好的體現(xiàn)。而在建筑空間布局設(shè)計當(dāng)中,這種嵌套關(guān)系也被廣泛的利用,因為建筑本身就是由建筑形體中嵌套各種功能的大空間,大空間中嵌套小空間,小空間中分隔更小的空間,再在其中布置各種器具以供生活。而在組織空間的過程中所采用的走道式、穿套式、大廳式或者單元式等手法,正是分形理論中的反饋因素,通過組織方式反饋空間組織的合理性。大小空間的相似性和各種簡單組織規(guī)則的疊加組合,就演繹出了建筑空間的復(fù)雜性。而這正是分形理論運用于建筑空間布局設(shè)計的具體體現(xiàn)。以日本新宿公園大廈為例,其賓館客房與衛(wèi)生間構(gòu)成居住單元,再由居住單元通過走到排列組合成客房標(biāo)準(zhǔn)層,而后由多個標(biāo)準(zhǔn)層和其他功能層(如餐飲、設(shè)備等)縱向組合成酒店的立體結(jié)構(gòu),最終發(fā)揮酒店的服務(wù)功能。更深一層次考慮建筑在城市中的布局,其實也是與建筑空間布局相類似的。由多個不同體積、功能、表情、形體等的建筑單體排列組合成為城市的某個片區(qū),再由多個不同大小的相似片區(qū)組成城市的區(qū)域,而后通過道路的聯(lián)系等最終形成城市。分形在建筑空間布局上,乃至在城市設(shè)計與研究中的運用前景是廣闊的,值得深入探討挖掘。
1.3分形在建筑審美評價上的運用
從貝倫斯到勒•柯布西耶和密斯,現(xiàn)代建筑設(shè)計產(chǎn)生的早期還是對歐式幾何的運用為主,考慮傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)規(guī)律和美學(xué)法則,諸如對稱與均衡、節(jié)奏與韻律、對比與和諧等。而分形引入了一種新的美學(xué)概念,即“分形美學(xué)”。冒亞龍和何靜堂的《分形建筑審美》一文中將其歸納為自相似的嵌套對稱(如樹木的年輪),分形曲線的相似美學(xué)(如鸚鵡螺的紋理),不規(guī)則自然美的屬性(如沙漠表面的自然紋路)和奇異美學(xué)形式(如Mandalbrot集的分形圖形)等四種,并結(jié)合建筑審美特性,提出了“分形建筑美學(xué)”的概念。無疑這是將分形運用在建筑審美上的一大開拓。這里不作贅述。
2分形建筑設(shè)計手法
將分形運用到具體建筑設(shè)計當(dāng)中,需要一定的處理手法的介入,如之前提到的空間的嵌套就是其中之一。這里還要提到幾個具體的運用手法,以供借鑒和參考。首先是層級并置,就是將各種大小不同、功能各異的空間通過一定的組合方式,按照一定的層級關(guān)系嵌套并置在一起,使建筑空間既自然組合又井然有序,滿足功能和審美的需求。空間與空間之間可以是簡單的復(fù)制鏈接關(guān)系,也可以是較復(fù)雜的穿插。而運用分形理論的簡單原則卻可以形成復(fù)雜有趣的空間組合。一個良好的例子就是A•阿爾托的沃爾夫斯堡文化中心。建筑平面的一邊是由五個大小不同、方向各異的扇形空間排列在一起形成的,而這五個不同空間又統(tǒng)一于右側(cè)大的扇形當(dāng)中,再與其他的空間通過走道等組合在一起,形成了一個生動的、富于變化的建筑。其次是仿生與擬態(tài),分形源于對自然復(fù)雜形態(tài)的思考,因此還原建筑形態(tài)于自然中的形體也是建筑設(shè)計的一個方向。但是仿生的運用也有不同的方式,比如對自然外在形態(tài)的模仿,也有對生物內(nèi)在結(jié)構(gòu)的模擬,或者是對生物功能的思考等等方面。例如,中國古代建筑中的斗拱結(jié)構(gòu),正是對樹杈結(jié)構(gòu)的仿制與模擬。相同或者相似結(jié)構(gòu)的逐層疊加或生長,構(gòu)成了結(jié)構(gòu)上的分形特性。第三種手法被稱為動態(tài),事物本身是不斷變化著的,建筑也是這樣。在建筑設(shè)計中引入動態(tài)概念的設(shè)計手法,是運用分形理論于建筑中的一個突破。分形的產(chǎn)生是一個由簡單原則到復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化過程。運用動態(tài)的設(shè)計手法,能夠造就奇特的建筑形體感,打破傳統(tǒng)建筑水平式的狀態(tài)而給人一種動態(tài)的存在感。當(dāng)人們在建筑外部或者內(nèi)部走動的時候,會發(fā)現(xiàn)建筑不再是一成不變的,而是跟隨視覺在不斷地變換形體,仿佛是“一個活的生物”一般。當(dāng)代著名女建筑師扎哈•哈迪德的建筑就是動態(tài)建筑的代表。最后一種手法是分切,即將一個面不斷地按照一定的分形結(jié)構(gòu)邏輯細(xì)分,把一個規(guī)則的形體層層深入的分切的過程同時也是對外傳遞和表達(dá)自相似特征的過程。這種手法多用于建筑的表皮設(shè)計當(dāng)中,例如墨爾本聯(lián)邦廣場周邊的建筑立面處理,就采用了分切的手法,使得建筑表面零而不亂,看似不同而又彼此相似。給人深刻的印象。
3結(jié)束語
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