前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的数字经济形势主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
监管分析
国际上对投资银行的称谓多样、内涵外延各异,因而投资银行的概念有狭义、广义之分,按业务线涵盖范围大致可分为以下四个层次。
如表所述,第一层次的投资银行只从事最传统的投资银行业务,仅包括一级市场的股票、债券承销业务和一些金融咨询业务。第二层次的投资银行具备常规的投资银行业务线,可实现一级市场、二级市场业务的较完整覆盖,与国外一部分中小型投资银行的职能相对应。第三层次的投资银行业务比较全面,拥有资产管理业务和研究业务这两项智力密集型业务,一般被认为是大投行的基本特征。第四层次的投资银行其实已经脱离传统投资银行的意义,而是投资银行为主体的金融控股公司的概念,类似目前的高盛集团和摩根斯坦利集团。
除了内涵外延的差异,即使同一内涵的投资银行在不同国家的称呼也是有差别的,以第三层次的投资银行为例,美国称为投资银行,英国称为商人银行,而日本和我国则称为证券公司。在本文中,我们会根据行文需要,交替使用投资银行和证券公司的称谓,若无特殊说明,均指代上述第三层次投资银行的概念。
我国与美国的投资银行发展过程存在更多的共性,所以主要以美国的投资银行模式和发展作为参照。
纵观经济发达国家投资银行呈如下主要特点:一是行业集中度较高,呈现出垄断竞争的特点;二是均实施全球化经营战略;三是业务显现出多元化、专业化趋势,具体表现在投资银行的业务已经从最初的传统的承销业务、经纪业务扩展到企业购并、资产管理、风险投资、风险规避,投资咨询等领域;四是大多走向混业经营;五是竞争的复杂性和多样性,这些竞争既包括了各国投资银行本身之间的国内、跨国竞争和其导致的投资银行的不断优胜劣汰,也包括了各国的现代“全能银行”对投资银行的挑战;六是极其重视专业人才的培养。
作为处在由分业经营向混业经营发展大趋势下的中国投资银行业,要充分借鉴国外投资银行业务模式发展特点和发展经验:
第一,大力拓宽投资银行的融资渠道。我国投资银行之所以总是资金实力不足、资产规模较小,原因之一就是我国的投资银行尤其是我国的证券公司的融资渠道不通畅。资金短缺严重限制了证券公司的发展壮大。近年来我国相继出台了一些政策和规定,在一定程度上改善了证券公司的资金状况。例如允许证券公司采取增资扩股和公开上市的方式扩大资金规模。此外,我国目前已有72家证券公司获准进入全国银行间同业拆借市场调剂资金头寸,缓解了证券公司的资金实力。证券公司还可以凭自营股票和证券投资基金券作质押向商业银行及其他金融机构借款,获得期限灵活的资金,优化资产结构。
第二,注重金融创新、广开业务领域,实现多元化趋势。与国际投资银行创新过度、衍生产品发达不同,我国的投资银行明显创新不足。为此,国内投资银行加强新产品开发,突破传统业务局限,推动主体业务由传统型(证券承销经纪和自营)向创新型(企业并购、重组等策略)以及引申型(资产管理、金融衍生工具交易)转变,从而实现收入来源的多元化和稳定增长,增强投资银行的抵御风险的能力。
第三,通过兼并收购、资产重组,扩大我国投资银行的资产规模,从整体上提高我国投资银行的行业集中度。并立足本国资本市场,实现特色化、专业化经营。
第四,适时实施国际化战略。目前,我国的投资银行基本上以国内市场为主,这主要受制于我国投资银行的实力。国内投资银行应仿效国内商业银行,用全球化的眼光经营我国的投资银行,放眼世界。可以首先通过与国际投资银行合作的方式,不断提升自身业务水平,适时走出国门,进入国外资本市场,参与国际竞争。在这方面,中国国际金融公司和中银国际的成功经验已经为国内的投资银行树立了榜样。
根据各国政府和行业自律组织在投资银行监管过程中的地位和作用不同,把投资银行监管体制分为三类,即:政府型,自律型和中间型监管体制。
政府型监管体制是指政府通过制定专门的法律,并设立全国性的监督管理机构对投资银行实施监督和管理,其本质特征是政府在监管中占居主导地位,发挥主要作用。美国是实行这一管理体制的典型代表,此外,加拿大,巴西,日本、韩国、菲律宾及中国也实行这一管理体制。
与政府型监管体制相对应的是自律型监管体制,它是指政府除了某些必要的国家立法外,较少干预投资银行业,对投资银行业的监管主要靠证券交易所及投资银行协会等行业自律组织的自我监管,其本质特征是注重并强调投资银行业的自我约束、自我管理的作用。英国是实行这一管理体制的典型代表,此外,其他的英联邦国家和地区也多采用这一管理体制。
介于政府型与自律型监管体制之间的监管体制,我们可称之为中间型监管体制,它的本质特征是既强调国家立法管理又注重行业自律管理。德国、意大利等是实行这一管理体制的国家。
美国投行监管体系
证券交易委员会(SEC)在美国投资银行监管体制中是最为重要的监管主体,由于政府充分授权,保证其有足够权威维护投资银行依法运作,因此,SEC也是美国政府型监管体制的象征。
以美国为代表的政府型监管体制的优势在于,首先要强调立法监管,把监管者与被监管者的所有活动都纳入法制化的轨道,使监管活动更具有严肃性、公正性和权威性。其次是政府监管机构作为最重要的在监管活动中起主导地位的监管主体,超脱于资本市场参与者之外,使其监管活动能更好地体现和维护市场“三公”原则。但这种监管体制也存在一定局限,除立法监管往往刚性有余弹性不足,容易导致政府对投资银行管得过死、干预过多,不利于投资银行竞争和创新外,监管者要与市场保持距离。当市场情况变化时,往往不能及时反应或反应不当,因此,往往容易出现监管“缺位”或“越位”,从而在一定程度上影响了监管的效率。
英国投行监管体系
英国一直没有设立全国统一的政府监管机构,而是依靠独立于政府之外的行业自律组织进行自我监管。
英国为代表的自律监管体制恰恰能在政府型监管体制的局限性方面显出自己的优越性。第一,能最大限度地减少政府对投资银行的不必要的干预,促使投资银行按市场规律运行,利于投资银行竞争和创新。第二,自律组织的成员主要来自投资银行,他们往往最了解市场,也最能把握市场,知道某项规则对市场的影响,当市场变化时,他们也往往能及时有的放矢地找到解决市场问题的办法,比较容易实现灵活有效的监管目标。但自律型监管体制也有两大缺陷。第一,自律组织往往更为重视保证市场运转和保护会员的利益,而忽视保护社会利益和投资者利益,监管的“三公”原则难于实现,同时这种现象若不能得到有效控制的话,也会阻碍市场
竞争。第二,由于缺乏强硬的法律后盾,监管的统一性、权威性往往难于实现。很显然,自律型监管体制的缺陷,正是政府型监管体制的优势所在。
可以从以下四点来看国际投资银行监管体系对中国的启示:第一,在公平的基础上兼顾监管的合法、协调、效率和透明的原则;第二,以集中立法型监管体制为主、自律型为辅;第三,加强风险监管;第四,强化信息披露;第五,注重监管的前瞻性。
然而,鉴于美国次贷危机充分暴露了美国证券市场的监管缺陷,我们还需全面分析(尤其是分析次贷危机发生之后)国际投资银行演变对中国证券公司未来发展带来的启示。
国际投行演变带来的启示
加强对衍生品的监管
次贷危机所显示出来的金融脆弱性不是来自于金融创新本身,而是由于现有的监管不足,监管体系运转失效。当然,监管不应阻碍金融创新,如果要增加金融消费者的选择并扩展信贷的可获得性,那么金融创新必不可少;要实现强化金融系统弹性而又不妨碍市场程序的目标来促进经济增长,金融创新同样必不可少。监管部门应当关注社会整体利益,而不是个体利益,应当提高监管预见性,并将监管目标集中于防范系统性风险。
次贷危机再次充分说明,加强金融衍生品的全面审慎监管与风险控制是极为重要的。为此,监管机构应当限定证券公司产品和业务创新中的杠杆比率上限,并且就市场变化对创新业务的影响加强敏感性分析,及早应对,防患于未然,促使风险监管制度和机制建设与金融创新的步伐相适应;证券公司应当针对产品和业务创新加强风险管理与控制,谨慎运用财务杠杆,使杠杆比率保持在适当的水平上,以降低和控制经营风险,证券公司应当将产品和业务创新风险纳入公司整体的全面风险管理体系,清晰地界定各业务条线和相关部门的具体职责,健全内控制度,完善内控机制,使金融创新的性质、种类和范围(尤其是表外业务头寸)与公司净资本规模、风险管理与控制系统、风险管理和内控能力相匹配、相对应,加强对表外业务定期与不定期的稽核,及时发现表外业务经营中的潜在风险;证券公司应当对复杂的金融衍生品结构和标的提供更多的有用信息,以提高金融监管的透明度和有效性。
加强对证券市场尤其是场外交易的监管
美国投行风险管理的组织架构通常是由审计委员会、执行管理委员会、风险监视委员会、风险政策小组、业务单位、风险管理委员会及公司各种管理委员会等组成。但是在此次国际金融危机中美国投行这些风险管理部门却没有充分发挥风险管理与控制作用,显得力不从心。所以,应当加强证券市场尤其是场外交易监管,将表外业务风险纳入表内监管,减少表外业务的监管套利,提高风险管理的积极性。随着我国证券业、银行业和保险业综合经营的不断发展,跨机构、跨市场的交叉性金融产品陆续涌现,业务日益交叉、渗透和融合,这就对金融监管提出了新的更高的要求。为此,应当加强金融监管体制改革,健全金融监管协调机制,完善不同监管机构之间的信息交流和共享制度,加强监管合作与协调,发挥协同监管效应;调整监管机构层次,明确界定不同监管机构的监管职责范围,努力避免重复监管,制定统一的监管标准,最大限度地减少监管冲突,填补监管“真空”或监管“盲区”;从原来的以机构性监管为主逐步转向以功能性监管和目标监管为主,建立伞状金融监管体系,创造条件逐步完成“大部制”金融监管机构改革,实行金融综合监管。可以考虑采取的应对措施有:健全金融监管联席会议机制、建立多边的紧急磋商制度、建立统分结合的金融控股集团主监管协调制度,健全适应金融监管协调机制的统计信息监测体系等。
组织结构分析
组织形式
一般而言,一个投资银行采用的组织结构与其内部的组建方式和经营思想密切相关。现资银行的组织制度主要有以下四种:家族企业形式及合伙人形式;混合公司形式:公众持股上市公司形式;现代金融控股公司形式。右图归纳了这种组织形式的变迁历程,从中也可以看出,国际成熟市场投资银行的发展从整体上体现出集中化、公众化、集团化和国际化的四大趋势。
治理结构
股权结构要分析投资银行的治理结构,首先必须分析它们的股权结构。通过研究国际成熟市场顶尖的投资银行财报数据,可以归纳出一些共同的股权结构特征如下:
第一,机构投资者占股比例大,但股权极度分散。取2011年12月1日总市值排名前5位的投资银行来分析其机构投资者的持股情况及股权集中度方面考察。
第二,内部持股比例小,股权具有高度的流动性。美国投资银行发行在外的股票大多是可以自由公开交易的活性股。在股权高度分散化的股权结构下,机构投资者股东由于本身的短视性、信息和专业能力的局限性、参与治理的成本约束及其公共产品特性,一般不太愿意积极主动地直接参与投资银行的公司治理,而采取买入和卖出股票的方式来表达他们对投资银行经营效益的评判,使投资银行的股权具有较高的流动性。
董事会结构国际成熟市场投资银行的董事会和其他行业公司的董事会一样,负责公司的日常决策。同时由于在一些主要的国际成熟市场,比如美国,投资银行内部不设监事会,因此董事会还兼有审计监督的职能。一般的国际成熟市场的投资银行董事会下设各种委员会以协助其进行经营决策并行使监督职能。这些委员会基本都包含审计委员会、薪酬委员会和提名委员会。公司最高决策执行委员会为公司各项业务制定风险容忍度并批准公司重大风险管理决定,包括由风险监视委员会提交的有关重要风险政策的改变。
除了设立诸多委员会辅助董事会进行工作以外,董事会还呈现出外部董事占有重要地位这一特点。这些外部董事一般都是公司之外某个领域的资深专家或学者,具有某个方面的独特专长或是拥有广泛的关系网络,而且比较客观,也注重自身的信誉和市场身价,能积极参与对公司重大经营决策的参议和监督。
与此同时,国际成熟市场内部董事所占比例虽小,但基本均为投资银行的高管人员。内部董事身兼管理层有助于公司重大经营决策活动的推进,而这也反映出美国投资银行董事会与公司经理层之间的界限趋于模糊。它有利于减少董事会和经理层之间的摩擦,但不利于董事会对经理层行使有效的监督和制衡。
监事会及管理层监事会是股东大会领导下的公司的常设监察机构,执行监督职能。监事会与董事会并立,独立地行使对董事会、总经理、高级职员及整个公司管理的监督权。
美国对包括投资银行在内的上市公司并无设立监事会的强行要求,通常由独立董事或者在董事会下设立审计委员会或其他类似的调查稽核委员会,部分地代行监事会的审计监督职能。
职能部门职能部门组织形式基本上可以分为三大部门:投资市场部、消费者市场部及研究部。
综合以上结论,对于我国证券公司的发展,我们可以得到以下几点启示:
第一,重点培养金融控股公司。虽然我国早在1993年就明确提出“银行业与证券业实行分业管理”的政策,至今仍保持着“一行三会”的分业监管体系。但随
着经济的高速发展和金融改革创新的不断深入,在协同效应,规模效应、收入多元化、风险分散化以及容户需求一体化等因素的驱动下,我国也出现了一些金融控股公司的雏形。而未来我国也会出现金融机构向多元化领域蔓延、大型企业短时间内进军金融业等现象。
第二,加快金融立法,改善证券公司法律环境。借鉴国际成熟市场投资银行组织结构的发展,从立法角度看,主要应以现行的公司法、证券法为基本依据,重点完善其中的监管制度和公司治理要求,立法过程中可参考美国、日本、英国等国际成熟市场成熟的法律条文,并结合中国本土证券公司的现实发展需求,为证券公司的发展创造良好的法律环境。
第三,优化治理结构,提高证券公司经营效率。优化我国证券公司的治理结构,提高证券公司经营效率,可以从以下四个方面入手:一是降低股权集中度,增加股权流动性。二是提高外部董事在董事会中的比例,加强独立董事制度的建设。三是要加强董事会与管理层之间的沟通机制。四是注意在各职能部门之间建立必要的“隔离墙”制度。
此外,金融危机暴露出投行在金融危机来临时流动性短缺以及业务模式、盈利模式较为单一的缺陷。而以存款来源作为支撑的商业银行,特别是业务综合化经营的全能型银行基本上都涉险渡过了金融危机的难关。可以预见,随着美国大型独立投行陆续被并购,或破产倒闭、或被注资、或转型为银行控股公司,大型存款类银行将重新主导国际金融业的发展,混业经营的发展趋势将得到强化。
从全球范围来看,独立投行模式未来很有可能会消失,大多数纯粹的投资银行将被商业银行合并,全能型银行的经营模式将更受欢迎,由商业银行主导的混业经营将成为未来金融业发展的主流模式。
相比于美国独立投行,传统的欧洲银行业,特别是德国银行业在此次国际金融危机中所受的影响相对较小。虽然不能说德国的全能型银行模式一定优于美国的独立投行模式,但是全能型银行风险相对较低、经营更为稳健却是不容置疑的。因此,德国的全能型银行模式在未来可能会更受重视。因为和投行相比,商业银行的资金来源更加充裕,运作更加透明,风险管理和控制系统更加严密,受到监管部门的严格监管和存款保险机制的保护,同时业务综合化经营有利于平抑经营收益的大幅波动。
业务结构分析(以美国为例)
从行业业务收入来看(以2003年为例),2003年美国证券全行业总收入为1445亿美元。从各项业务收入的变化趋势来看,佣金收入所占的比重不断下降,从1980年的35%下降至2003年的14%;资产管理收入所占的比重不断上升,从1980年的1%上升至2003年的8%。承销和做市商收入所占的比重相对稳定,变化的趋势不是特别明显。
以下选取高盛、摩根斯坦利两家具有代表性的银行作为案例,深入剖析美国投资银行的业务结构。
高盛
高盛集团在2010年之前将业务分为三大类:投资银行部门、资产管理与证券服务部门、交易与本金投资部门。
从收入绝对值来看,2001年到2007年,高盛集团的收入水平直线上升,从128亿元美元迅速蹿升至2007年的460亿美元。虽然2008年受次贷危机影响收入水平大幅下跌,但2009年便恢复到452亿元的水平。从这9年的变化情况可以发现,净利息收入、投资银行收入、资产管理与证券服务收入一直是比较稳健的。净利息收入主要来自以公允价值交易资产的收入及证券逆回购收入,在危机期间不但没有下降,相反甚至有明显上升,2006年、2007年、2008年、2009年等4年的收入分别为35亿美元、40亿美元、43亿美元和74亿美元。波动较为剧烈的是交易与自营收入,从2007年的297亿元跌至2008年的81亿美元,这主要是取决于危机时期的市场环境及高盛自身的风险头寸。
从收入相对量来看,2001年到2007年,交易与自营收入和投资银行收入一直是高盛收入的主导力量,占比基本在70%以上,其中2001年为78%,2007年为81%。2008年交易与自营收入的占比相对下降,但同时投资银行收入相对上升,二者合计占比仍然有60%。即使在最恶劣的市场环境下,这两项业务收入依然是高盛集团的核心业务,收入能力的稳定性毋庸置疑。高盛集团在投资银行业务方面具有传统优势,但是近些年最赚钱的业务却是交易与自营收入。交易与自营业务收入的来源主要是FICC,该部门主要运用自营资金进行交易。相对而言,高盛集团的资产管理业务和经纪业务无足轻重。
2010年以后,高盛集团将业务调整为四大块:投资银行、机构客户服务,投资和借贷、投资管理。投资银行业务向公司、金融机构、政府和个人提供一系列的投资银行服务。收入结构统计口径也做了相应的调整,由原来的四部分调增为六部分,保持投资银行收入、净利息收入两部分不变,将原来的交易与自营业务、资产管理与证券服务收入两部分进一步细分为资产管理收入、佣金收入、做市商收入、其它自营收入四部分。投资银行收入与自营收入仍占65%以上,非常稳健。
摩根斯坦利
摩根斯坦利实行控股公司下的事业部架构,事业部专于特定领域的业务,是独立的利润中心,其在组织架构上分为四部分:机构证券部门、个人投资者部门、投资管理部门及信用服务部门。从收入结构来看,摩根斯坦利的收入分为净利息与股息收入、交易收入,投资收入、资产管理收入、投资银行收入、佣金收入和其它收入等七部分。
从收入绝对值来看,2001年到2007年,摩根斯坦利的收入水平稳步增长,但幅度不大,2001年为196亿元,2007年为269亿美元,2008年为221亿美元,考虑到收入降低主要由39亿美元的投资亏损引起,2008年的其它收入基本没有下降。2009年恢复到234亿美元的水平。从这9年的变化情况可以发现,佣金收入、投资银行收入、资产管理收入的变化比较平稳,增长的波动性不强,三者从2001年的108亿美元平稳增长到2007年的165亿美元,次贷危机对其影响不大,2008年,2009年三者的和保持在134亿美元、151亿美元的高水平。与此相对投资收入、交易收入、净利息与股息收入的变动比较剧烈。投资收入时正时负,在2001年亏损4亿元美元、在2008年亏损39亿美元、在2009年亏损11亿美元。交易收入也不太稳定,在2006年达到阶段性峰值118亿美元,但在2007年却创造了这9年的最低值32亿美元,波幅较大。净利息与股息收入在2009年为10亿美元,是期间最低值,但总体来看,大部分年份保持在30亿美元左右。
从收入相对量来看,2001年到2007年,佣金收入、投资银行收入、资产管理收入等三项收入是摩根斯坦利稳定而重要的收入来源,三者合计占比平均在55%的水平,而且占比相对稳定。交易收入虽然也是一项重要的收入,但是其变数较大,占比忽高忽低,不算是稳定的收入来源,但却是潜力较大的收入来源。如果将交易收
入与上述三项收入合计,则四项收入合计占摩根斯坦利收入的83%,而2009年更是高达97%。投资收入的占比总体来看不高,除2007年以外,均在6%以下。
可见,自营业务、资产管理业务、投资银行业务是摩根斯坦利的收入引擎。以证券发行与承销为核心的投资银行业务是摩根斯坦利的领先业务,2004年摩根斯坦利占据全球IPO市场的10%份额,超过对手高盛,荣登全球IPO业务的榜首。
不难发现,国外券商盈利模式具有以下特点:多元化的经营模式;佣金收入占比稳步下降;做市商交易在券商收入中占有重要地位:资产管理业务收入在券商收入比重明显高于国内券商;国际投行业务中,债券和企业咨询业务占比明显高于国内。
此外,虽然近年来我国证券行业在市场结构,交易工具、投资者构成和证券中介方面越来越向国际靠拢,未来我国证券公司发展壮大仍需从以下几个方面进行改进。
三方面改进
扩大证券公司资本规模。扩大证券公司资本规模的途径可以有:证券公司改制上市;公司合并,以地区为依据进行跨区合作,在资金技术市场上达成联盟,实行资源和业务的合并,组建区域性大证券公司;发展金融集团,金融集团是以金融业为主的企业联合体,具有完整的内部组织和管理框架实行分业经营和混业管理的集团经营模式。
积极创新业务品种。具体来说证券公司可以从以下几个方面进行业务创新:重点发展场外业务;发展资产管理业务;进行风险资本投资;参与金融衍生品创新与交易以及拓展资产证券化等业务领域;开发国际业务,国内国际业务并举。以国内业务为基础,努力向海外发展网点,把业务领域扩展到国际市场,实行跨国业务经营,全面参与国际市场竞争。
培养核心业务实施差别服务与特色服务。证券公司应根据自身的资本实力、服务特色,研究水平、区位优势等综合素质及目前市场的竞争状况,培养其核心业务,实施差别服务与特色服务。
内部控制分析
内部控制
投资银行的内部控制,是指投资银行为了实现其经营目标,保护资产的安全完整,保证会计信息资料的正确可靠,确保经营方针的贯彻执行,保证经营活动的经济性、效率性和效果性而在单位内部采取的自我调整、约束、规划。评价和控制的一系列方法、手续与措施的总称。国际成熟市场投资银行的内部控制由五大要素构成,即内部环境,风险评估、控制活动、信息沟通和监督。
风险管理分析
以下从国际成熟市场投资银行面临的主要风险类型,投资银行的内部风险管理架构以及目前业内常用的风险管理方法三方面进行研究。
主要风险种类 从整体的风险来源角度划分,国际成熟市场投资银行的风险依其影响面大小主要分为以下六大类。
风险管理架构 依照目前国际成熟市场投资银行的发展状况来看,其风险管理已经进入了全面管理模式。而一个完善的风险管理架构包括以下六大要素:企业风险管理战略和策略;健全的现代企业风险管理的组织体系和规范的风险管理流程:完整的风险管理手册;有效的风险预警系统;有效的防范机制;高效的风险管理信息系统。
风险管理方法 第一,风险管理流程。在投资银行风险管理的流程中,风险管理方法的应用集中体现在风险识别和风险评估这两个环节。
第二,风险管理主要技术及方法。在理论层面,资产组合理论、套利定价理论以及期权定价模型的提出为现代意义的投资银行风险管理方法奠定了基础。而在现实层面,90年代几起震惊世界的金融危机大案(如巴林银行、大和银行事件),使一些大的国际银行开始研究和建立自己的内部风险管理测量和资本配置模型。与此同时,随着世界各国金融机构对金融风险管理及其技术、软件需求的日益增长,出现一大批专门提供风险管理服务的咨询公司和电脑软件公司,推动了风险管理技术、方法以及软件的不断更新、发展。截止到目前,依照风险类别划分,主要的风险管理方法、技术及软件有:
市场风险方面。利率风险是投资银行所面对的最主要的市场风险。因此利率风险的管理方法发展最为突出,主要包括缺口分析法、久期和凸性分析法。
信用风险方面。主要采用基于对客户或交易对手履约能力和违约可能全面分析而做出决策的风险管理方法。
全面风险管理方面。在方法层面,主要包括统计分析法及情景分析法,统计分析法的主要思想是考察影响组合收益的因素,并使用一系列计量技术估计它们之间的相关系数。这些参数反映该资产收益对不同风险因素的反应程度,这也就提供了可以相应对冲某类风险的技术指标。场景分析法要求风险管理者设想投资组合可能出现的状态,并考察在极端情况出现时的可能损失。对所有相关变量重复上述步骤,最后获得结论。
除了上述几类风险管理方法之外,不得不提的还有现代的金融工程方法。这种方法的产生得益于70年代的利率市场化以及随后金融衍生工具的迅速发展。金融工程方法包括创新的金融工具和金融手段的设计、开发和实施,以及对金融问题的创造性解决。其中的典型代表有,由金融工程公司开发的风险价值增量模型(VaR Delta)。该模型可以在不重新计算投资银行的VaR的情况下确定新的交易将如何影响整个资产组合的VaR,此外,该模型还提供VaR的成分分析并提供风险矩阵未包括的客户的数据。另外一个典型代表就是由智商金融体系公司(Q Financial Systems)创立的风险智商模型(Risk IQ),该模型的创立基础是信孚银行的RAROC方法,是一种对市场风险、信用风险、流动性风险的综合分析模型,特别的是,该模型可以用于投资银行整体的风险测量。
第三,风险管理模型的内在缺陷。定量分析方法和数理统计模型曾经一度被认为是风险管理的一大突破,但是只要是模型,就必须嵌套于某种假设当中,而模型假设与现实的不吻合就为模型结果的有效性打了折扣。此外,对于证券未来价格的模拟技术也有待进步,目前依赖于历史数据或者某种假设模拟出的数据都有可能经不起理论和现实的验证,这些都构成了所谓的“模型风险”。
我国的证券公司,由于起步较晚,目前对于内部控制的研究才略嫌空白,相关的风险管理方法也尚待发掘。我国证券公司的发展可以从国际成熟市场投资银行的内部控制得到以下四点启示:重视公司文化,避免英雄主义;全面管理风险,系统制定决策;完善风险管理架构,匹配经营管理模式;充分利用先进风险管理技术,但不可过度依赖。
同时,次贷危机也说明,市场参与者的内部风险管理与外部监管不可或缺,两者都要抓、两手都要硬。伴随着金融业的创新与开放,对所有金融产品和交易进行全面与实时的外部监管是不切实际的,因此,引导市场参与者建立完善的内部风险控制体系理应成为监控风险的根本措施。
第一,提高对内部控制体系的认识。督促证券公司运用定性及定量的风险管理技术,对经纪业务、承销业务、自营业务等进行风险控制,形成组织严密并能实时识别、判断风险的控制框架。
第二,动态的设定不同发展时期内部控制目标重心。企业在不同的发展时期需要通过内部控制来消除影响企业目标实现的威胁是不同的。
第三,制定内部控制战略目标时,应重视对风险的识别与应对。风险作为一项价值驱动因素应被纳入内部控制目标导向选择的框架中。在构筑“风险与应对”这一控制要素时,应当将风险与企业的目标相匹配,并分解为战略风险、经营和财务及相关风险、具体业务风险三个层次,每个层次的风险识别均以“事项识别”为前提,也就是识别可能对目标产生影响的潜在事项。
电子报纸是指把新闻和广告等内容以数字化形式保存在电脑或者移动通讯设备内,读者通过通信终端访问的报纸,是电子计算机和电视广播相结合的产物。对电子报纸的界定,最初是指纸质报纸的电子版,后来逐渐演变成信息量更大、以及服务更加充分的网络新闻媒体。
相对于传统的纸质媒介来说,电子报纸的传阅力大幅提高,阅读更便捷,更具有活力。在数字化时代的众多媒介中,电子报纸一方面能够实现数字化媒体快速而广泛的信息传播能力;另一方面,又因其依附纸媒而比网络媒体更具深度报道的能力,这也成为电子报纸在当下的媒介环境中能够立于不败之地的重要原因。
电子报纸的版式设计直接影响到大众的时代审美倾向与风格,也必然对应着一场报纸版面设计革新的浪潮。作为电子报纸编辑中一个重要组成部分,版式设计需要考虑数字化背景下大众的阅读需求的转变,使人们在快节奏的生活方式下能够方便快捷,又不失舒适的获取信息。因此,对于版式合理的艺术化设计将成为指引人们生活、交流、提高人们生活质量的重要因素。
数字化时代受众阅读需求的转变
数字化技术和资源已在人们的生活当中得到广泛的普及,尤其是以手机、笔记本电脑等为代表的移动数字设备,逐渐成为数字化时代新的阅读载体,极大的改变着传统的阅读方式,是人们信息来源的主要途径。相对于传统阅读来说,数字化阅读更加快捷、方便,获取的信息量更大,更适应目前人们快速的生活节奏。也带来了受众新的阅读习惯和需求。
1.由精细化阅读向快速阅读转变
由于纸质媒介对一些事件的报道带有一定的严肃性,加之纸媒版面的有限性,传统纸质媒体一直以深度报道和评论见长。在长期的熏陶下,习惯从传统纸质媒体中获取信息的一代受众,培养了深度阅读和思考的能力。这种情形在数字化媒体时代有所改变。
2.由单一文字阅读向多媒体阅读转变
新型的数字化阅读载体,相对传统阅读来说,具有更强大的信息存储量以及更多元化的信息表达方式,阅读内容不再是单纯的平面式的图文阅读,而是转变为有色彩、有声音的动态立体阅读。读者可以借助网络、计算机等技术获取包括图片、音频在内的多媒体信息资源,形成多元化的文本阅读行为,获取更加丰富的阅读信息。
电子报纸版式设计应对新需求的艺术性改造
电子报纸依托数字媒体所获得的存储和传播方式,改变了受众的阅读习惯,而与此同时,基于目前受众阅读需求和习惯的诸多变化,电子报纸的版式设计也开始出现前所未有的变化。传统纸质媒介中字体、字号、色彩、文字排列方式、线条等版面语言被逐渐弱化,取而代之的是图片、视频等传播内容的运用。
1.图片的大量运用
一直以来,无论是传统纸质媒体还是电子媒体,图片在表达一些事件中所发挥的作用都是不言而喻的,一幅恰当而清晰的新闻图片,不仅能够完整的表达新闻事件的内容,并且因其强烈的视觉冲击力,在多数情况下,甚至能够发挥比文字更巨大的传播作用,强化传播效果。
2.多媒体综合运用的版面表达
电子报纸集合了几乎所有其他样式的传播媒介,包括传统的报纸、电视、广播等。除了文字、图片外,目前,集成音频、视频、动画等多媒体手段表达信息内容页成为电子报纸版面,这是传统报纸所不具备的。借助多媒体集成,电子报纸的读者可以不局限于文字、图片,在阅读的同时收听音频、收看视频,打破了传统报纸传播的时间和空间限制,获取信息的渠道大为拓宽,获得的信息量也更为富。不过,音频、视频、动画等文件容量通常较大,对电子报纸的打开速度会产生较大影响,因此电子报纸在集成多媒体文件时要注意合理使用。
电子报纸版面设计的融合创新
电子报纸设计由纸质报纸演变而来,如何保证版面的整体性是需要注意的一个方面,在享受电子报纸的便捷之余,媒体从业者应该从传统报纸的阅读方式中找到设计灵感,不被固化的形式或者媒介局限。
1.探索和增强电子报纸版面的个性化
纵观目前比较受欢迎的电子报纸,在版式的设计上并没有明显的区别于旁人的独特个性,版面语言中细微的差别在传统报纸媒介能够明显的被受众感知到,但是对于以快节奏为特点的电子报纸来说,在版面设计上细小的差别,并不能体现出独特的个性。这就需要电子报纸在版式设计上,综合运用多种表现手法,强调创新和艺术性,打造自己独特的个性。
2.致力于满足不同群体受众的需求
报纸作为传统大众传媒,应该在各个流程中注重传统认识层面的传达,比如完成基本的新闻传达、信息输出、不同板块内容的明确分区等,但是当下电子媒介对于读者的接受程度考虑很少。尤其对于特殊人群、老年人群体的关注及少,而他们是一个不可忽视的部分。建立在符合特定人群的需求之上的设计才能启发、感化读者。
(作者单位:江西现代职业技术学院)
城市矿产中蕴含大量的高技术矿产,它们是战略性新兴产业发展的关键原材料。本文从中国国情出发,界定了涵盖新能源技术、通讯设备、交通工具、电池、电器电子产品等5大类共计27种高技术城市矿产,从资源、技术、环境三个维度设计了11项指标,对高技术城市矿产进行战略性筛选;并通过半定量化不确定性分析方法确定研究结果的可靠性。结果显示:①从资源-技术两维度看,电器电子产品用电池资源指数高,且技术相对成熟;动力汽车电池资源指数值略低,但未来开发潜力大。②从资源-环境两维度看,电池是拆解处置重点。③从资源-技术-环境三维度来看,高技术城市矿产可以分为四个梯队:高资源指数、高技术指数、高环境指数的“三高”梯队,包括EEE用镍氢电池、EEE用镍镉电池、EEE用锂离子电池;中高资源指数、中高技术指数、中高环境指数的“三中高”梯队,包括手机和动力汽车电池;低资源指数、低技术指数、中高环境指数的“二低一中高”梯队,包括风涡轮机、荧光灯、动力汽车永磁电机和电话机;资源指数、技术指数、环境指数都相对较低的“三低”梯队,包括电器电子产品和光伏电板。此外,随着时间的推移,筛选结果会发生动态变化,因此高技术城市矿产的战略性筛选是一个持续动态的评估过程,需要建立与之相适应的“开发一批、储备一批、谋划一批”的动态管理系统。基于研究结论,本文从高技术城市矿产的基础数据库建立、重点开发目录制定与调整、在线回收与交易平台构建、拆解技术储备以及可持续供应体系建立等方面提出了建议。
关键词高技术矿产;城市矿产;战略性新兴产业;战略性筛选
中图分类号C939;F426
文献标识码A文章编号1002-2104(2017)07-0025-10DOI:10.12062/cpre.20170460
高技术矿产指那些地球上存量稀少,因技术和经济因素提取困难,现代工业以及未来伴随着技术革命所形成的新兴战略产业所必须的矿产,它们用于在低碳经济条件下生产精密的高科技产品及环保型产品[1],尤其是在新能源部门中扮演重要角色[2],因此也被称作能源金属(energy metal)或新时代金属(new age metal)[3]。随着风力发电、太阳能光伏发电、电动汽车、3D打印、电子信息等技术创新及其商业化步伐加快,全球对锂、钴、铌、铟、镓、锗、钒、钨、稀土等高技术矿产需求强劲,高技术矿产成为各国利益争夺的焦点,供需矛盾凸显。从需求侧来看,自2010年以来,美国、欧盟、日本纷纷围绕本国或本地区战略新兴产业筛选高技术矿产[4-5],视为未来掌控的重点,并采取了全球资源控制、循环替代研发、战略收储等一系列措施来保障资源供给。从供给侧来看,高技术矿产在地球上存量稀少,且通常是主要工业金属如铜、锌、铝开采和加工的副产品,其可供性主要受主产品可供性的制约[6]。未来10年主要工业金属矿产陆续进入需求峰值,供应增幅也随之逐步放缓,高技术矿产的供应风险将进一步加大。另一方面,随着自然资源的生产和消费,大量矿产资源蓄积在产品中,以在用存量或废弃物的形态不断堆积在城市中,形成丰富的城市矿产。随着技术发展、消费升级,富集在城市矿产中的高技术矿产种类越来越丰富。以Intel芯片为例,20世纪80年代左右,它只含有11种元素,到20世纪90年代,元素种类达到了15种,而在21世纪初时其元素种类已经超过60种[7]。同时金属元素的循环性使得城市矿产对资源供给具有重要的乘数效应,一单位的任意城市矿产,如果其回收利用率达到90%,则一次循环可增加0.9倍的资源量,二次循环可增加1.7倍的资源量,而无限次循环则可增加9倍的资源量[8]。城市矿产已成为高技术矿产的重要来源,界定高技术城市矿产并进行战略性筛选对保障战略性新兴产业发展具有重要现实意义。然而现有文献关于高技术城市矿产战略性筛选的研究还比较少,主要集中在原材料的关键性评估方面[4-5, 9-12],重点评估原生矿的供应风险,少有从二次资源的角度考虑如何缓解供应风险;对城市矿产的战略性筛选也只停留在特定产业和企业层面[13-15]。当前,中国正大力发展战略性新兴产业,而城市矿产可为其发展提供关键原材料――高技术矿产。因此,本文将从中国国情出发,首先界定高技术城市矿产范围,然后从“资源-技术-环境”三个维度构建指标体系,再对其进行战略性筛选,为国家高技术城市矿产开发利用的战略和政策设计提供科学依据。
1研究方法
1.1高技术城市矿产范围界定
自2008年以来,美国、日本、欧盟、中国纷纷根据自己的产业发展需求确定了高技术矿产,尽管稀土金属、铂族金属、镓、铌、钽、铟等是各国和地区公认的高技术矿产,但由于产业发展差异,各国和地区确认的高技术矿产不尽相同。因此,本研究根据中国国情,采用中国国土资源部国土资源战略研究重点实验室对高技术矿产的界定,主要包括稀土金属(包括 17 种元素)、钨、锑、锂、镓、锗、铍、镁、铟、铋、锶、钒、钪、钛、镉、硼、钡、钼、铂族金属(特别是铂、钯、钌)、钴、铌、钽、锆、铪、碲、铷、铯、铬、铼、硒、铊、铀、钍等33种。
本文把富含高技术矿产的城市矿产称为高技术城市矿产。高技术城市矿产主要有两方面的来源:一方面是传统产业产品,但富含高技术矿产,如电器电子产品等,该类城市矿产已经到了成矿成熟期,有一定的回收规模;另一方面是战略性新兴产业产品,未来将大规模消耗高技术矿产,如风涡轮、光伏电板、动力汽车等,该类产品当前还处于成矿初期,但已形成较大的在用存量规模,且在快速增长。本文在详细分析比较现有文献的基础上,借鉴欧盟、美国能源局、麻省理工大学、联合国环境署等机构对高技术矿产主要应用领域的分析和界定[4-5,9,16],咨询相关产业和矿产资源领域专家,并结合中国国情最终界定了5大类27种高技术城市矿产(表1)。
1.2构建筛选指标体系
对原材料的关键性评估主要有双因素和三因素分析框架。美国国家研究委员会、欧盟委员会等组织和机构构建了双因素评价框架,从供应风险、脆弱性或经济重要性两方面来评估原材料的关键性,重点考察可开采年限、进口依赖、社会发展水平、回收潜力、经济重要性、原材料价值等指标,并把环境影响作为供应风险的一个测量指标。考虑到环境风险对于评估矿产品生产出口国(地区)V产资源关键性具有重要意义,耶鲁大学将环境影响作为与供应风险、供应受限的经济影响并列的第三个维度,提出了三因素分析框架。在具体评估方法方面,主要有关键性矩阵、关键性指数等。
目前关于城市矿产的战略性评估研究还比较少,尚没有形成完善的评估体系。Kim 等[14]从排放率、回收效益、EPR项目以及塑料处置费用四个方面考虑韩国电子废弃物回收的优先序,其中回收效益指标包括回收利用技术、金属回收利用以及回收系统。Nelen 等[13]从目标原材料回收占比、关键性金属回收、原材料回收闭环程度以及减少的环境负担四个方面对电子废弃物的回收效应进行了评估。Sun 等[15]站在拆解处理企业的角度构建了两个指标即资源指数和技术指数来衡量城市矿产的重要性排序,其中资源指数考虑了市场价值、经济重要性和供应风险,技术指数考虑了回收率、环境影响、物理处理成本和冶炼成本。总结发现,回收的资源效益、回收利用技术以及环境污染是城市矿产战略性评估的共性指标。在具体评估方法方面,有比重分析法、德尔菲法和指数法等。
本文在前人研究的基础上,构建了资源指数、技术指数、环境指数对高技术城市矿产进行战略性筛选。①资源指数。城市矿产的本质是资源,其内含的丰富的金属元素,具有可循环利用的特性。耶鲁大学的研究表明随着人类技术水平的提升,其研究的56种以金属为主的元素中,可回收利用比例低于90%的资源类型仅有锌、砷、硒、铥、镱、镥、汞和铋8种元素[17]。因此,资源是高技术城市矿产战略性筛选的首要指标。②技术指数。根据物质不灭定律,城市矿产中的元素是可以永远循环的,但作为人类活动的产物,其实际回收主要取决于技术水平。因此,技术是高技术城市矿产战略性筛选的重要指标。③环境指数。城市矿产的社会属性决定了其开发利用具有环境价值,一方面可以减少城市固体废弃物,缓解垃圾围城困境,另一方面相对于原生矿开采,城市矿产开发利用可以大大降低能源消耗,实现节能减排[18]。因此,环境是高技术城市矿产战略性筛选不可或缺的指标。基于此,本文最终确定了包含11个测量指标的高技术城市矿产“资源-技术-环境”战略性筛选指标体系(见图1)。
1.3指标测量与数据获取
本文数据来源首先选择公开出版的文献、报告以及政府或行业协会统计数据,其次为行业专家意见、产品说明、生产标准等,个别数据无法直接获取则通过其他相关数据进行推算。具体来看,城市矿产内高技术矿产含量数据主要来源于文献及政府研究报告,高技术矿产资源产量、储量、价格等数据主要来源于中国国土资源部、美国地质调查局、亚洲金属网、中国有色金属网、wind数据库、中国有色金属统计年鉴等,城市矿产报废量及在用存量数据主要来源于中国电器研究院、光伏等各行业协会官网、主要生产商官网、研究报告、统计年鉴等。本文在系统回顾多种描述城市矿产战略性评估、原材料关键性评估的模型和方法的基础上[4-5, 9, 15-16],对指标进行定义和测量,指标的详细描述和测量如下。
1.3.1资源指数
资源指数衡量某一城市矿产的资源价值,评估城市矿产经济重要性以及未来回收潜力[15]。资源指数值越高,表示城市矿产回收利用产生的经济效益越高,反之亦然。资源指数从经济重要性、供应风险、回收潜力三个方面进行测量。
(1)经济重要性(ECI)。某一高技术城市矿产的经济重要性可从两个方面来衡量,一是城市矿产回收提炼出的高技术矿产的市场价值,直接体现了其所能产生的经济效益;二是高技术矿产创造的战略性新兴产业增加值,体现了城市矿产对国家未来产业发展的支持。
济价值(MV)。某一城市矿产回收利用的经济价值是由其内含高技术矿产的市场价格决定的,矿产价格越高,且含量越丰富,经济价值越大。由于高技术矿产价格最大值与最小值分别为248 152.2万元/t和0.079万元/t,且方差较大。因此,借鉴Graedal 等[10]提出的换算方法,通过公式(1)把高技术矿产价格转换为取值[0,100]的指标Vi・tran:
其中,Vi代表i矿产在2016年5月15日至2016年8月15日近3个月的市场平均价格。在此基础上,计算城市矿产j的经济价值MVj:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,xi代表i矿产在城市矿产j中的含量。
矿产价格数据来源于海通证券以及中国金属新闻网http:///。
战略性新兴产业影响值(SI)。SI集中体现了城市矿产中高技术矿产在战略性新兴产业中的应用,主要由其内含高技术矿产的战略性新兴产业影响值决定,创造的战略性新兴产业影响值越大,其对国家产业升级的支持越大。城市矿产j的战略性新兴产业影响值指数SIj计算如下:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,xi代表i矿产在城市矿产j中的含量,ECj代表i矿产对战略性新兴产业影响值。参考飞等[19]的研究提出的稀有矿产资源的战略性新兴产业增加值,本文计算得到城市矿产的战略性新兴产业经济影响指标值。
汇总经济价值和战略性新兴产业影响值两个指标得到经济重要性指标:
(2)供应风险(SR)。高技术城市矿产的供应风险可从其内含矿产资源的可开采年限、进口依存度、价格波动性三个方面来衡量。这三者分别体现了国内供应风险、海外供应风险以及供应价格风险。
可开采年限(RY)。可开采年限反映了在现有规模生产条件下,剩余储量可以支撑的年限,体现了我国资源的国内供给情况,可开采年限越长,风险越小。为了将矿产资源的可开采年限转换为和供应风险方向一致,并减小不同矿产之间的量级差别(最大值2 350,最小值1.1),通过公式(5)把高技术矿产可开采年限转换为取值[0,100]的正向指标(R/P)i・tran:
其中,(R/P)i为i矿产2015年可开采年限。在此基础上,计算高技术城市矿产j的可开采年限指标RYj:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,xi代表i矿产在城市矿产j中的含量。
矿产资源的储量、产量数据主要来源于USGS和中国国土资源部。
对外依存度(ED)。对外依存度体现了对海外资源的依赖程度,依赖程度越高,则当海外资源供给出现问题时,带来的风险越大。城市矿产j的对外依存度EDj计算如下:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,xi代表i矿产在城市矿产j中的含量,EDi代表i矿产2015年的对外依存度。
矿产资源的对外依存度数据主要来源于中国国土资源部。
价格波动性(PV)。价格波动性体现了以合理价格稳定获得资源的风险,波动性越大,风险越大。城市矿产j的对价格波动性指标计算如下:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,xi代表i矿产在城市矿产j中的含量,PVi代表i矿产近3个月价格序列标准差变异系数。
矿产价格数据来源于海通证券以及中国金属新闻网http:///。
汇总可开采年限、对外依存度和价格波动性三个指标得到供应风险指标:
(3)回收潜力(RP)。高技术城市矿产的回收潜力可从两个方面来衡量,一是当前报废量,二是当前社会存量。报废量体现了当前的回收潜力,在用存量体现了未来回收潜力。
报废量(WQ)。由于研究范围内的城市矿产2015年报废量最大值为616 500 t,最小值为0.1 t,且方差较大,因此,通过公式(10)将其转换为取值[0,100]的指标:
其中,Qj为城市矿产j在2015年的报废量。
报废量数据主要来源于中国电器研究院、光伏等各行业协会官网,部分产品单位重量来源于生产商官网。
在用存量(IS)。由于研究范围内的城市矿产2015年报废量最大值为6 750 000 t,最小值为443 t,且方差较大,因此,通过公式(11)将其转换为取值[0,100]的指标:
其中,IQj为城市矿产j在2015年的社会存量。
在用存量数据主要来源于中国电器研究院、光伏等各行业协会官网,部分产品单位重量来源于生产商官网。
汇总报废量和在用存量两个指标得到回收潜力指标:
汇总经济重要性、供应风险和回收潜力,得到资源指数:
1.3.2技术指数
技术指数衡量某一城市矿产回收利用的技术难度,即评估回收利用某一城市矿产的技术成本有多大。技术指数值越高,表示当前技术越成熟,城市矿产开发利用所需投入技术开发成本越低,反之亦然。本文从元素回收率、拆解技术成本、提炼技术三个方面构建技术指数。
(1)回收率(RR)。回收率指标衡量特定城市矿产中高技术矿产全部得到回收的潜力,一般基于矿产提取难度以及元素的回收率。城市矿产j的回收率指标计算如下:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,xi代表i矿产在城市矿产j中的含量,RRi代表i矿产的回收率。
回收率数据来源于Graedal 等[20]的研究中元素的全球平均报废后回收率(endoflife functional recycling rates,EOLRR)。
(2)拆解技术成本(MC)。拆解技术成本可用当前的拆解技术、设备以及研究水平来衡量。拆解技术越成熟、设备越完善,则所需的技术公关难度越小,用于拆解技术的成本投入越小,拆解技术成本指标值越高。由于目前缺乏拆解技术成本的量化数据,因此设计了城市矿产拆解技术评价的Likert五级量表(表 2),并请多位矿产资源、回收拆解领域专家依照量表对各类城市矿产进行打分,最后取均值作为最终结果MCj。
(3)提炼技术成本(MEC)。参考Sun等[15]的方法,可用城市矿产内含元素的集中性来评估提炼技术成本,城市矿产j的提炼技术成本MECj具体计算如下:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,xi代表i矿产在城市矿产j中的含量,n代表城市矿产j所含高技术矿产的种数,m代表城市矿产j所含其他金属矿产的种数。
汇总回收率、拆解技术成本和提炼技术成本,得到技术指数(TIj):
1.3.3环境指数
环境指数衡量某一城市矿产回收利用创造的环境价值,即通过城市矿产回收利用所能减少的原生矿开采利用产生的环境影响。环境指数越高,表示城市矿产开发利用所减少的h境污染越多,创造的环境价值越高,反之亦然。
本文基于Steen[21]报告中的矿产品全生命周期环境影响来考察城市矿产的环境价值。由于本研究中26种高技术矿产的环境影响指数最高值为7 430 000 ELU/kg,最低值为0.952 ELU/kg,且方差很大,因此利用公式(17)将其转换为取值范围[0,100]的指标WFi・tran:
其中,WFi为i金属的全寿命环境影响指数。在此基础上,计算高技术城市矿产j的环境价值EIj:
其中,i代表城市矿产j中含的i矿产,Xi代表i矿产在城市矿产j中的含量。
Steen的报告中给出了除镉外的25种矿产开发利用的全寿命环境影响指数,本文中将25种矿产的平均值作为镉的环境指数值。
1.3.4筛选方法
本文借鉴欧盟联合研究中心[22]的做法,采用不聚合的方法进行战略性筛选,突出资源、技术、环境各指数的特点和影响,并结合美国国家研究委员会[23]的关键性矩阵表达形式,先分别构建了“资源-技术”、“资源-环境”的两维度筛选矩阵,最后构建了“资源-技术-环境”的三维立体筛选模型。
1.4不确定性分析方法
本研究的数据主要来源于公开发表的文献、报告、统计数据库,少部分来源于专家咨询、产品说明等,个别数据通过推算获得,不同来源数据可靠性不一样,因此本文参考Zhang 等的研究[24-25],采用半定量化方法进行不确定性分析。根据获取数据的来源判断数据不确定性水平的原则见表3。
不确定性分析分为三个步骤:①确定各矿产数据的不确定性水平。②根据矿产数据不确定性水平及其在城市矿产中的相对占比,求出各测量指标的不确定性水平;报废量、在用存量、拆解水平及产品内含元素复杂性等四个直接关于城市矿产数据的指标,则直接根据城市矿产数据来源确定不确定性水平。③通过平均加权的方式,求出三个指数的不确定性水平。
2研究结果与讨论
2.1研究结果描述性统计分析
按照图1设计的“资源-技术-环境”指标体系,测算结果如表 4。
从三个维度来看,资源指数平均得分为28.76,标准差为31.97;技术指数平均得分为30.75,标准差为28.85;环境指数平均得分为56.52,标准差为25.70。可以看出,三个指数中环境指数平均值最高,且波动最小,资源指数平均值最低,波动最大;这说明高技术城市矿产回收利用均能产生比较好的环境效益,但资源效益差异大,且需提高拆解处理技术水平。
从各类高技术城市矿产来看,新能源技术资源指数均值为16.45,技术指数均值为9.33,环境指数均值为46.76;通讯设备资源指数均值为53.39,技术指数均值为52.30,环境指数均值为80.86;交通工具资源指数均值为20.17,技术指数均值为18.99,环境指数均值为64.17;电池资源指数均值为81.82,技术指数均值为79.76,环境指数均值为89.23;电器电子产品资源指数均值为8.41,技术指数均值为14.90,环境指数均值为40.63。由此可见,电池的资源指数、技术指数和环境指数均值均是最高的,这表明电池将是高技术城市矿产重点开发的对象。
2.2“资源-技术”两维度分析
“资源-技术”两维度结果如图2。其中,电器电子产品用镍氢电池(B4)、镍镉电池(B3)及锂离子电池(B5)的资源指数值和技术指数值均高于90;动力汽车用锂离子电池(B1)、镍氢电池(B2)资源指数值和技术指数值均在50上下的中等水平。数据表明EEE用电池回收能够提供大量的高技术矿产,且技术相对成熟,动力汽车电池资源指数值较低,但未来潜力大。2012―2014年,中国累计生产镍镉电池10.43亿只、镍氢电池23.33亿只、锂离子电池90.3|只,这些电池几乎已全部投入市场,根据混合动力汽车电池包平均6―9年的寿命分布,该批电池将在未来5年内进入报废高峰。
通信设备中手机(C1、C2)的资源指数值和技术指数值在65―75的较高水平,资源指数较高,拆解处理技术也相对成熟。但存在的现实问题是,目前手机的拆解回收还有相当大的一部分是手工作坊式,粗糙提取其中的贵金属,而对内含的其他高技术矿产关注较少。
新能源技术(G1、G2、G3)、动力汽车(V1、V2)以及电器电子产品(E1―E14)的资源指数值和技术指数值都相对较低,在0―30的范围内分布。新能源技术以及动力汽车资源指数和技术指数偏低,主要是由于风涡轮永磁电机、荧光灯以及动力汽车永磁电机中含有的主要高技术矿产“稀土”是我国的优势矿产,其资源储量在全球领先,供应风险小,从而导致资源指数较低。同时,由于新能源技术和动力汽车均是近些年才开始快速发展,尚未进入报废高峰,还未吸引市场对拆解回收技术、设备的研发投入,因此技术指数也较低。电器电子产品拆解技术和设备已经比较成熟,但由于内含元素的复杂性,对元素进行全部提取有一定困难,这也是未来要突破的重点。
2.3“资源-环境”两维度分析
“资源-环境”两维度结果如图3。其中,EEE用镍氢电池(B4)、EEE用镍镉电池(B3)及EEE用锂离子电池(B5)的资源指数值和环境指数值均高于90;手机(C1、C2)的资源指数在70左右,环境价值大于85。数据表明:
电池以及手机不仅回收资源潜力比较大,环境效益也大。其中,镍镉电池中含有将近15%的有毒金属镉,不进行无害化回收处理将会对环境和人体健康造成巨大危害。因此,镍镉电池的回收利用能产生很大的环境效益。
新能源技术(G1、G3)、动力汽车(V1、V2)以及电话机(C3)的资源指数值在15―30的低水平,但环境指数在60―75的较高水平。这表明风涡轮和动力汽车中的永磁电机回收虽然目前来看资源价值相对较低,但能创造较高的环境价值高。
相比较而言,电器电子产品的环境指数值偏低,但绝大多数都接近或高于50,尤其是在当前电器电子产品已经进入大规模报废阶段,不进行回收处理,将严重危害环境。
从数据结果分析来看,为解决环境污染问题,目前应该把电器电子产品作为回收处理重点,但从长远来看,电池应成为解决资源瓶颈、环境污染问题的拆解处置重点。
2.4“资源-技术-环境”三维度分析
从资源-技术-环境三维度筛选结果来看,27种高技术城市矿产可以分为以下四个梯队(见图4、表5):
第一梯队特点是“三高”:高资源指数、高技术指数、高环境指数,包括EEE用镍氢电池(B4)、EEE用镍镉电池(B3)、EEE用锂离子电池(B5)。位于第一梯队的高技术城市矿产是我们首要关注重点,EEE用各类电池内含高技术矿产品位高,含量合计占比达10%―30%,远高于其他类型城市矿产。当前该梯队高技术城市矿产尚未进入成矿高峰,还不具备大规模开发利用的条件,但未来一旦进入大规模报废阶段,将是一座高技术矿产富矿,需提前做指数、中高环境指数,包括手机(C1、C2)和动力汽车电池(B1、B2)。位于第二梯队的高技术城市矿产有两类,一类是已进入大规模报废阶段的手机,一类是正在快速发展的动力汽车电池。手机已纳入《电器电器电子产品处理目录》,得到了政策支持,同时市场针对手机的“互联网+”回收平台也正在构建和完善。动力汽车电池回收则刚刚起步,虽然在2016年1月,中国第一个新能源汽车动力电池回收国家标准《车用动力电池回收利用拆解规范》和《车用动力电池回收利用余能检测》通过审定,中国动力电池回收标准化、规范化大幕拉开,但在回收体系构建、技术攻关方面还需进一步提升,以应对未来的报废高峰。
第三梯队特点是“二低一中高”:低资源指数、低技术指数、中高环境指数,包括新能源技术(G1、G3)、动力汽车永磁电机(V1、V2)、电话机(C3)。位于第三梯队的高技术城市矿产需重点关注其未来潜力和环境影响。风涡轮、动力汽车的永磁电机是稀土的主要应用终端,由于当前中国稀土资源储量丰富、供应风险小、“白菜式”的低廉价格,稀土的战略价值没有得到很好的体现。但从长远来看,随着国内对稀土资源的高强度开采,以及对稀土金属需求的快速增长,未来稀土金属的供应风险将逐步加大,而新能源技术、动力汽车也将进入报废高峰,其资源效益将逐步增大,需要提前关注和布局回收。荧光灯因含汞而被列入《国家危险废物名录》,但却没有相应的法规配套和监督,废旧荧光灯的处理量远跟不上报废量。以北京为例,一年废旧荧光灯管产生量达1 000多万根,但实际处理不足100万根。完善回收体系,突破无害化资源化处理关键技术是废旧荧光灯回收处理的重点。
第四梯队特点是“三低”:资源指数、技术指数、环境指数都相对较低,包括电器电子产品(E1―E14)和光伏电板(G2)。位于第四梯队的高技术城市矿产和其他类别相比,资源指数、技术指数和环境指数都偏低,但不可忽视。电器电子产品当前正处于大规模报废的阶段,同时随着产品升级的加快、消费水平的提升,电器电子产品的实际使用时间远低于理论可使用寿命,产品生命周期大幅度缩短,将持续维持较高的报废量和在用存量水平,电器电子产品回收利用将是目前的重点。另一方面,中国太阳能光伏产业从2007年之后逐渐进入产业化发展阶段,以光伏电板平均寿命20年计算,首批规模报废将在10年之后,目前光伏电板还在快速发展布局,《电力发展“十三五”规划》计划到2020年太阳能发电装机达到110 GW以上,其中分布式光伏60 GW以上,未来光伏电板回收资源潜力巨大。
本文的筛选是基于我国城市矿产目前的在用存量、报废量进行的静态分析,随着时间的推移,筛选结果会发生动态变化。如动力汽车、风涡轮、光伏电板等目前大规模消费的战略性新兴产业产品未来将进入首轮报废高峰,其资源指数将大幅度提升;而CRT电视机等传统电器电子产品将逐渐退出市场,社会存量将逐步减小。因此高技g城市矿产的战略性筛选是一个持续动态的评估过程,需要建立与之相适应的“开发一批、储备一批、谋划一批”的动态管理系统。
2.5不确定性分析结果
半定量化不确定性分析结果如表 6。资源指数的平均不确定性水平为±16.21%,技术指数的平均不确定性水平为±16.67%,环境指数的平均不确定性水平为±10.96%。根据Zhang 等的判断标准[24-25],本文的研究结果是可以接受的。
3结论与建议
随着新能源、3D打印、电子信息等战略性新兴产业的发展,以及国际矿业结构调整的深化,未来资源竞争将从大宗金属转向高技术矿产,高技术矿产安全形势严峻;城市矿产开发利用将开辟国家高技术矿产资源安全保障新路径。本文从中国国情出发,界定了5大类27种高技术城市矿产,从资源、技术、环境三个维度设计了11项指标对高技术城市矿产进行战略性筛选。结果显示:
(1)从资源-技术两维度看,EEE用电池资源指数高,且技术相对成熟;动力汽车电池资源指数值较低,但未来开发潜力大;新能源技术以及动力汽车资源指数和技术指数偏低;电器电子产品拆解技术和设备已经比较成熟,但由于内含元素的复杂性,全部提取有困难。
(2)从资源-环境两维度看,为解决环境污染问题,目前应该把电器电子产品作为回收处理重点,但从长远考虑,电池应成为拆解处置重点。
(3)从资源-技术-环境三维度来看,高技术城市矿产可以分为四个梯队:第一梯队是高资源指数、高技术指数、高环境指数的“三高”梯队,包括EEE用镍氢电池、EEE用镍镉电池、EEE用锂离子电池;第二梯队是中高资源指数、中高技术指数、中高环境指数的“三中高”梯队,包括是手机和动力汽车电池;第三梯队是低资源指数、低技术指数,中高环境指数的“二低一中高”梯队,包括风涡轮机、荧光灯、动力汽车永磁电机和电话机;第四梯队是资源指数、技术指数、环境指数都相对较低的“三低”梯队,包括电器电子产品和光伏电板。
城市矿产是高技术矿产的重要来源,为更好地促进高技术城市矿产的开发利用,本文提出以下几点建议:①加强城市矿产的流量和存量动态追踪,建立高技术城市矿产基础数据库。②制定高技术城市矿产重点开发目录,并予以动态调整。③构建在线回收与交易的公共信息服务平台,解决回收交易混乱、信息不通畅、布局不合理的问题。④绘制高技术城市矿产科技发展路线图,加大科研投入力度,做好拆解处置技术储备。⑤推动冶炼企业搭配使用城市矿产与原生矿,建立高技术矿产可持续供应体系。
参考文献(References)
[1]张新安, 张迎新. 把“三稀”金属等高技术矿产的开发利用提高到战略高度[J]. 国土资源情报, 2011(6):2-7.[ZHANG Xin’an, ZHANG Yingxin. Improve the exploitation and utilization of hightech mineralsrare earth, rare metal and rarescattered elements to a strategic height [J].Land and resources information, 2011(6):2-7.]
[2]FTHENAKIS V. Sustainability of photovoltaics: the case for thinfilm solar cells[J]. Renewable and sustainable energy reviews, 2009,13(9):2746-2750.
[3]HUSTON D L. New age metals: the geology and genesis of ores required for a changing economy and a carbonconstrained worldpreface to a thematic issue on critical commodities[J]. Miner deposita, 2014,49:885-887.
[4]European Commission. Report on critical raw materials for the EU:report of the ad hoc working group on defining critical raw materials[R]. 2014.
[5]US Department of Energy. Critical materials strategy[R]. Washington DC, 2010: 14-25.
[6]FRENZEL M, TOLOSANADELGADO R, GUTZMER J. Assessing the supply potential of hightech metals: a general method[J]. Resources policy, 2015,46:45-58.
[7]JOHNSON J, HARPER E M, LIFSET R, et al. Dining at the periodic table: metals concentrations as they relate to recycling[J]. Environmental science & technology, 2007,41(5):1759-1765.
[8]一帆, 吴玉锋, 穆献中, 等. 原生资源与再生资源的耦合配置[J]. 中国工业经济, 2016(5):22-39. [GU Yifan, WU Yufeng, MU Xianzhong, et al. Coupling allocation of primary and secondary resources[J]. China industrial economics, 2016(5):22-39.]
[9]BUCHERT M, SCHLER D, BLEHER D. Critical metals for future sustainable technologies and their recycling potential[R]. UNEP DTIE,koInstitut, 2009.
[10]HARPER E M, DIAO Z, PANOUSI S, et al. The criticality of four nuclear energy metals[J]. Resources, conservation and recycling, 2015,95:193-201.
[11]GRAEDEL T E, BARR R, CHANDLER C, et al. Methodology of metal criticality determination[J]. Environmental science and technology, 2012,46(2):1063-1070.
[12]GRAEDEL T E, HARPER E M, NASSAR N T, et al. Criticality of metals and metalloids[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015,112(14):4257-4262.
[13]NELEN D, MANSHOVEN S, PEETERS J R, et al. A multidimensional indicator set to assess the benefits of WEEE material recycling[J]. Journal of cleaner production, 2014,83:305-316.
[14]KIM M, JANG Y C, LEE S. Application of DelphiAHP methods to select the priorities of WEEE for recycling in a waste management decisionmaking tool[J]. Journal of environmental management, 2013,128:941-948.
[15]SUN Z, XIAO Y, AGTERHUIS H, et al. Recycling of metals from urban mines: a strategic evaluation[J]. Journal of cleaner production, 2016,112:2977-2987.
[16]JAFFE B, PRICE J. Critical elements for new energy technologies[R]. Cambridge, MA: Massachusetts Institute of Technology, 2010.
[17]RECK B K, GRAEDEL T E. Challenges in metal recycling[J]. Science, 2012,337:690-695.
[18]KING M F, GUTBERLET J. Contribution of cooperative sector recycling to greenhouse gas emissions reduction: a case study of Ribeirao Pires, Brazil[J]. Waste management, 2013,33(12):2771-2780.
[19]李i飞, 杨丹辉, 渠慎宁, 等. 稀有矿产资源的战略性评估――基于战略性新兴产业发展的视角[J]. 中国工业经济, 2014(7):44-57.[LI Pengfei, YANG Danhui, QU Shenning, et al. A strategic assessment of rare minerals: based on the perspective of strategic emerging industries development[J]. China industrial economics, 2014(7):44-57.]
[20]GRAEDEL T E, ALLWOOD J, BIRAT J P, et al. What do we know about metal recycling rates[J]. Journal of industrial ecology, 2011,15(3):355-366.
[21]STEEN B. A systematic approach to environmental priority strategies in product development (EPS): version 2000-general system characteristics[R]. Swiden: Chalmers University of Technology, 1999.
[22]MOSS R L, TZIMAS E, WILLIS P, et al. Critical metals in the path towards the decarbonisation of the EU energy sector[C]//Assessing rare metals as supplychain bottlenecks in lowcarbon energy technologies. JRC Report EUR, 2013.
[23]US National Research Council. Minerals, critical minerals and the US economy[M]. Washington DC: The National Academies Press, 2008.
[关键字]石油钻井 自动化 技术应用
[中图分类号] TE928 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-303-1
1石油钻井自动化技术应用的必要性
我国是石油的资源大国,由于传统的石油钻井技术存在一系列的弊端,制约石油资源的有效开采,因此我们有必要采用钻井自动化技术。
(1)石油钻井自动化技术的应用,能够解决石油开采难的问题,提高石油企业的开采效率,同时降低开采作业的操作难度系数,而目前我国石油开采技术远远落后于发达国家,不仅技术的应用不够娴熟,而且成本高,石油企业的发展,面临高额成本的投入,但未必能够及时回收成本,而石油开采的存储和油井日常维护等,拉大了实际收益与预期标准之间的差距,成为石油企业发展滞后的重要原因。
(2)石油钻井自动化技术的应用,能够有效提高石油的产量譬如石油钻井的勘测技术,以科学的工艺流程,防止油井定位失效,以准确的油气层位置,确保原油产量达标。另外,现有的石油钻井设备不足,从地理环境分布的角度分析,很多原油所处的位置特殊,譬如存在坚硬的岩石层,无疑给石油钻井带来极大的难度。而石油钻井的自动化技术应用,可以针对不同的地层地质情况,提高钻井机的承受强度,避免石油生产的持续性受到限制。
(3)石油钻井自动化技术的应用,提高了钻井的工艺水平,摆脱传统资源开采工艺的限制。传统的石油钻孔大多数采用人力冲钻的方式,需要耗费大量的人力资源,而石油钻井自动化技术,提高钻井和固井的质量水平,譬如固定的支撑结构更加稳固,并采用水泥砂浆进行加固。
2石油钻井自动化技术应用的建议措施
石油钻井自动化技术在石油开采过程中的应用,需要从勘测智能化技术、存储虚拟化技术、调控自动化技术三个角度进行探讨。
2.1勘测的智能化技术
勘测是石油钻井作业必不可少的一项重要措施,在检测并确定原油资源区域存在的基础上,在钻井之前收集该区域的相关数据,作为开采作业的依据。钻井自动化技术要求借助先进的辅助设备,进行精确勘测和定位油井:首先是全面勘测,确定是有开采区域之后,利用智能化勘测技术,精确定位具体的原油资源位置,笔者认为电子感应技术就不失为一种重要手段,这种技术可以勘测200米范围内的原油,具体的做法是通过搜寻和查找,分析油井的分布状况,并搜集相关数据。其次是快速定位,在勘测到原油资源之后,利用GPS、GIS等智能化定位技术,精确确定油井的具置,大大提高勘测分析的效率。再次是数据分析,根据前期勘测搜集的数据资源,对油井深度、存油量、岩层厚度、岩层硬度、开采深度等钻井参数指标进行综合性分析,以此推断油井的客观情况,以便采取必要的钻井技术手段和应急手段,避免原油开采作业的中断。
2.2存储虚拟化技术
计算机的应用,是石油钻井自动化技术的重要标准。自动化技术需要依托自动化设备,即计算机平台,主要用于各种数据的综合性分析,其中存储虚拟化技术就是突出的例子之一。目前计算机技术已经开始尝试应用于石油钻井领域,存储虚拟化技术发挥很大的优势。存储虚拟化技术的应用方法,具体表现为:首先是复合分层技术的应用,针对石油钻井涉及到的差异性数据资源,通过数据库平台,进行综合性的整理,并从数据库当中划分具体的数据资源,应用到钻井作业的各个步骤当中,旨在提高钻井操作的精确度水平。其次是动态扩展技术的应用,采用计算机控制系统,针对系统存储空间问题,通过计算机资源的优化,对系统资源进行结构调整。再次是容错功能技术的应用,鉴于数据库的外界干扰问题,要提高数据信息的安全性水平,容错功能技术就能够有效规避计算机系统运行时的单点故障问题,并解决数据信息在备份、存储等方面的问题,确保石油钻井所有数据的真实性和准确性。
2.3调控自动化技术
石油钻井自动化技术,包括计算机、通信、信息化等技术,而这些技术需要以调控自动化的手段,对石油钻井的人力资源、财力资源、物理资源进行自动化调整,以便维护钻井施工现场的秩序,提高石油钻井的质量。首先是逻辑表达技术的应用,该技术基于存储虚拟化技术,这种技术需要用逻辑方式进行表达,表示单个或者多个资源,不仅可以提高数据信息的处理调控水平,而且能够自动分析和处理多项数据,作为石油钻井方案制定的参考依据。其次是信息传递技术的应用,石油钻井借助通信技术,形成信息传递的功能优势,可以将井底勘测的数据,以通信技术传递到地面控制中心,以便引导钻井人员调节钻井的深度,以及解决数据在存储和运用过程中的弊端性问题,确保钻井能够持续性地自动化操作。再次是自动操作技术的应用,综合计算机、无线通信和信息化等技术手段,形成综合性的自动化控制平台,引导钻井人员正确操作设备,譬如利用计算机模拟分析钻井工艺,以及修正错误的数据。
3结束语
综上所述,传统的石油钻井技术存在一系列的弊端,制约石油资源的有效开采,因此我们有必要采用钻井自动化技术。石油钻井自动化技术的应用,能够解决石油开采难的问题,提高石油的产量,譬如石油钻井的勘测技术和钻井的工艺水平,笔者认为需要从勘测智能化技术、存储虚拟化技术、调控自动化技术三个角度,在检测并确定原油资源区域存在的基础上,在钻井之前收集该区域的相关数据,同时需要依托计算机平台,用于各种数据的综合性分析,并借助计算机、通信、信息化等技术,维护钻井施工现场的秩序,提高石油钻井的质量。
参考文献
[1]王宇卓.浅谈石油钻井自动化关键技术应用[J].科技与企业,2013,(4):306.
[2]肖晓悦.石油钻井自动化技术探索[J].中国新技术新产品,2012,(7):124.
耸立在四川省阿坝州理县毕棚沟的半脊峰,海拔5430米,被登山界定为“提高级技术型山峰”,即适合具有一定登山经验或登上过5000米级雪山的登山者。“五一”期间,13位来自全国各地的业余登山者,在经验丰富的领队率领下,以相对快捷的阿尔卑斯登山方式登山,在艰难与美景之间成功登顶……
这原本是一座无名山峰,多年来默默耸立在四川省阿坝州理县的毕棚沟内,直到2006年成都刃脊登山队登上这座山峰后,才将其命名为“半脊峰”。
半脊峰拥有中外罕见的古冰川,气势雄伟、浩瀚磅礴,而且伴有坡度、裂缝、冰斗等丰富的地形,很适合开展登山技能培训和普及型攀登活动,在登山界被定位为“提高级技术型山峰”,适合具有一定登山经验或登上过5000米级雪山的登山者。因此,每年都有不少人前来体验相对快捷的阿尔卑斯式登山——仅携带少量的必需物资,在最短的时间内完成冲顶。
半脊峰的登山大本营,设在海拔3500米的上海子接待站,距离成都290余公里,乘车5小时左右即可到达。目前,半脊峰的登山线路比较成熟,已经探出4条登顶路线:R1、R2、R3、R4,难度不一,但因为有冰川,其总体攀登难度在四姑娘三峰以上。登山过程中,需要建立BC、C1、C2营地,依次向上,平均坡度在45度左右。
此次攀登半脊峰,源于一个理想——我常常想象自己坐在山之巅、云之上,看脚下云卷云舒……我觉得,登山时,面对的不是人,而是山,是整个大自然,我可以一个人高高地坐在山上,看山;也可以一个人静静地坐在云端,看云……
1、 BC大本营(海拔3545米)
在大本营进行两天的适应性训练;登山领队曾50余次成功登顶半脊峰,因此可以说,他最了解半脊峰。
5月1日,我们这支业余登山队分乘3辆车从成都出发,经都江堰、汶川、理县县城,到达位于毕棚沟上海子的BC大本营。大本营海拔3545米,位于一块平坦的空地上,四周树木林立,后面是高耸入云的雪山。在这个时节,高原上的花草还没完全复苏,地面略显单调。有好几支登山队来这里扎营,花花绿绿的帐篷犹如斑斓的花朵,远远望去很是好看。
我们这支队伍共有13名队员,分别来自成都、广东、上海、新疆等地,队员们首先将在大本营进行两天适应性训练。领队高松是个34岁的藏族小伙子,有着多年带队攀登雪山的经验,曾经登顶海拔5527米的雪隆包、海拔6168米的雀儿山等技术型雪山。高松堪称是中国半脊峰登顶次数最多的人,大约有50余次成功登顶。此行的7名持证高山协作,都是当地人。
傍晚时分,毕棚沟显得有些清冷。坐在路边,抬头便能看见白茫茫的雪山,山间零星地挂着几道瀑布;再远一点,落日的余晖把雪山照得金灿灿的。对于很少远离城市和喧嚣的我们来说,这样的寂静和美景是幸福的。
太阳下山后,天色渐暗,所有队员都集中在活动帐篷里,听高松讲解登山知识,包括高山病的预防(如脑水肿和肺水肿的基本特征)、登山基本常识、各种技术装备的正确使用方法,以及高松本人攀登半脊峰的经历。他教给了我们一种防止高山反应最直接、最有效的方法:赶在进山前拼命喝水,频繁上厕所,直到尿液变得清澈为止。他还耐心地讲解和示范了各种绳结的打法,包括最常用的8字结、蝴蝶结、双扣结和渔人结。很多第一次攀登技术型雪山的队员,都满怀好奇地认真地学习。
5月2日,登山培训继续进行,不过更深入了一些:上升器的使用、主锁的保护、8字环下降以及过锚点时的自我保护。领队还在大本营附近选了一块模拟地形,在两棵树之间挂上可以受力的静力绳,队员们一边依次使用上升器向上攀登,另一边又练习以8字环下降。大家就这样反复练习,目的是确保登顶时的万无一失。
此次攀登半脊峰,我们选择了R2线路,因为途中有一小段难度稍大的攀冰路段,既可让我们体验到一定的难度,又可以提高大家的登山技能。
2、BC大本营C1营地(海拔4300米)
今年的雪比往年都大,雪线特别低,上升没多久就踏雪而行。跨过雪线之后,目力所及之处都是白茫茫的雪坡,唯一的颜色就是我们身上花花绿绿的冲锋衣。
5月3日,登山正式拉开序幕。
这一天,我们的行程是从海拔3545米的BC大本营,上升到海拔4300米的C1营地。这个过程中,海拔上升了近800米,重装徒步需要4个小时。
上山的路开始于一片原始森林,路上积满厚厚的苔藓和枯叶。路边的枯树看起来似乎没有生命,或高高耸立,或横七竖八地倒在路边,其实,这是它们还在继续沉睡。一路上,队友们走走停停,沿途欣赏风景、摄影。尽管大家的状态都很好,但谁也不敢放松警惕,都留意着迈出的每一步。
刚出了森林,又钻进低矮的灌木丛。越往上走,植被越稀少。今年的雪比往年都大,雪线特别低,上升没多久队伍就开始踏雪而行。跨过雪线之后,目力所及之处都是白茫茫的雪坡,唯一的颜色就是我们身上花花绿绿的冲锋衣。
一路上遇见其他登山队陆续下撤的山友,向我们反馈了山上的各种情况。他们大多数是成功登顶后下撤的,但也有少数人因为高山反应或体力不支,在C2营地便不再前进,直接原路下撤。下撤的人同样令人尊重,大家都知道,不是每一次登山都能顺利登顶。决定登顶的因素有很多:天气、路况、时间、装备、食物、体能、毅力……缺一不可。当你真正爱上了登山,就不再是纯粹停留在对身体的锻炼上,而是对自己的意志力进行艰苦磨炼。登山,是对自我身心的超越。登山者不可能征服那些超出自己身体极限的山峰,但只要努力,只要坚持梦想,就是一种超越。
由于其他队伍比我们先行,所以我们用不着修路,只需顺着前人的足迹前行即可,因此一路较为顺利。经过3个半小时的重装跋涉后,下午两点,全体队员和高山协作都安全抵达了海拔4300米的C1营地。营地积雪很厚,超过了20厘米,我们选了一块三面遮风的雪地搭建高山帐,13名队员分别安排在5顶帐篷内。7名藏族协作在玛尼堆旁挂上祭山的经幡,撒下花花绿绿的龙达,以求神灵保佑……
晚餐时,高山协作们倾力为大家奉上一桌丰盛的饭菜,堪称极度奢华,是我以前自助登山时从未达到的标准:主菜是用高压锅压的“红枣当归鸡”,另外还有回锅肉、青椒肉丝、西红柿炒鸡蛋、榨菜、腌制豆腐和可乐等,饭后还有苹果。在海拔4300米的C1营地,这些物资全靠人力一步步背上来,多么艰辛,多么来之不易啊!队员们吃在嘴里,感动在心里,几个女队员眼眶都湿润了……
3、C1营地C2营地(海拔4900米)
在距C2营地200米处,有一段坡度超过70度的大雪坡,容易发生滑坠。雪坡旁有一块直立的巨石,当地人称之为“生命之源”, 那就是C2营地的方向标……
5月4日的行程,是从4300米的C1前进营地,上升到海拔4900米的C2冲刺营地。尽管海拔只上升了600米,但齐膝深的积雪,给我们的攀升带来了很大的麻烦。视线能及的C2营地,直线距离其实不到两公里,但我们却从早上9点一直攀升到下午两点才到达,过程也乏善可陈,一直是在大雪坡上攀升。不过,每当抬头眺望远处的皑皑雪山和泛着蓝光的冰川,心里就总是感到舒畅。
在距C2营地200米处,有一段坡度超过70度的大雪坡,如果徒手无保护,很难攀登,而且容易发生滑坠。雪坡旁有一块直立的巨石,当地人称之为“生命之源”,那就是C2营地的方向标,大家全都朝着它吃力地攀升。为了让队员们能够迅速安全地通过,几位藏族协作率先徒手攀上去,利用几个雪锥固定了两根长度100米的路绳,全体队员才得以在最短时间内依次攀上这段雪坡。
下午两点,到达C2营地。营地建立在一块略宽的雪坡上。为了尽可能把高山帐搭建平整,大家用冰镐挖出一小块平地,让5顶高山帐一字排开。帐篷群两侧都是坡度超过45度的大雪坡,看上去颇为壮观。
稍作休整后,领队在营地上方的雪坡选了一块训练场地,所有队员开始结组训练冰上行走、防滑坠保护、使用上升器和8字环,以及过锚点的安全保护。最关键的练习是,单人行进和结组行进时,发生滑坠时应该做出的安全保护。这些练习虽然枯燥乏味,却在关键时刻能救人命。
夜幕降临,所有队员吃过补充热能的食物,就早早进入高山帐休息,为第二天的冲顶做好准备。但进帐没多久,女队员小婕和蓝可便开始呕吐,把胃里所有食物吐空后,还一直干呕,高山协作拿来热水和药物,也未见成效,她们几乎整夜未眠。还有一名来自广东的队员阿明,也出现了强烈的高山反应,腹泻不止,一夜上了七八趟厕所。
队友都为这几个队员揪着心。为了攀登半脊峰,很多队员提前两个月就开始做准备,现在好不容易攀升到海拔4900米的C2冲刺营地,真希望他们都能熬过这一关,战胜高山反应。我们是一个整体,把谁留在C2都不完美。
强烈的高原反应,伴着腹泻、恶心、干呕、厌食,3名队员在狂风暴雪中,煎熬着度过了他们今生最难忘的一夜。
4、C2营地冲顶(海拔5430米)
离顶峰越来越近,我的步伐也越来越沉重,不过,凭借以前攀登多座5000米级雪山的经验,在早晨7点一刻,我作为第一名队员成功登顶半脊峰。
5月5日注定是不平凡的一天,因为我们将完成冲顶。
凌晨4点,所有队员都起了床,做冲顶前的最后准备。领队检测了3位高山反应严重的队员的体态,确认几人体征正常,在征求本人意愿后,决定把全体队员分为两组,结组攀登。
4点30分,全体队员出发,A组6人,B组7人。出发时狂风中夹杂着雪花,打在脸上生疼,但此时,13名队员心中只有一个共同的信念:只要不出现极度恶劣的天气,就一定要成功登顶!这样的信念鼓舞着那几位高山反应严重的队员,同时,他们想冲破身体极限的勇气,也深深感染了其他队友。
夜色中,我们的头灯闪闪烁烁,极像高原上的星星,伴着我们在风雪中艰难前行。因为前方积雪太厚,为了安全,领队决定改走传统的R1路线——从山体南坡的最左侧横切面攀登。这条线也是唯一可以不用攀冰的路线,难度相对较小。我们经过一段大雪坡后,取消结组,开始利用上升器和主锁保护进行单人攀登。
突然,前一夜高山反应严重的小婕又出现了状况:她感觉四肢乏力,轻度头晕。高山协作劝她下撤——在登山过程中,当条件不允许时,理性下撤比强行登顶更让人钦佩。此时,海拔已到了5200米的冰川以上,小婕遗憾地哭了起来。她脱下雪镜和面罩,恳请高山协作再给自己一次机会,她相信自己再努力一点,就适应过去了!她红着眼说:“只要你们不放弃我,我一定不放弃自己!”小婕对雪山的向往,对人生高度不轻言放弃的决心,打动了每一个人。那一刻,大家都叹服于她顽强的意志,异口同声地齐呼:“加油!加油!”。客观地说,这样的行为很不理智,因为生命只有一次,而山却一直在那里——即使错过这次登顶,以后还有很多机会。领队在仔细查看她的情况后,判断她是因为没有休息好而导致体力不济和轻微的高山反应,但并无大碍。于是,领队特意安排了一位协作紧随其后,一对一地协助她继续前进。
此时离顶峰越来越近,我的步伐也越来越沉重,不过,凭借以前攀登多座5000米级雪山的经验,在早晨7点一刻,我作为第一名队员成功地站在了海拔5430米的半脊峰之巅。坐在山顶等队友到来时,不由得感慨万千:无限风光在顶峰,有幸饱览能几人!那种令人热血澎湃的豪情壮志,鼓励我一次次登上巅峰。7点58分,全体队友成功登顶。
在冲顶的过程中,必须注意的是:在夹杂着雪花的气候下,海拔直线攀升,对人的体力和毅力是很大的考验;其次是要合理分配体力,掌握好攀登节奏,防止失温,少量的体能补充(食物和热水)也必不可少;最后要保护好自己的身体——冲顶路段气温都在0℃以下,必须做好防冻;太阳升起后,还要防晒——雪地里的紫外线照射是平地上的好几倍。
在半脊峰的攀登过程中,阿尔卑斯式登山发挥得淋漓尽致——也就是用最短的时间、最短的路线登上5430米顶峰。而与之相对的喜马拉雅式登山,则是指在登山过程中要反复适应、修路、逐步建立高山营地并储备物资,多天完成登顶。
5、下撤
登山——顶峰不是目标,登顶也不算结束,只有全体队员平安撤回大本营,才算得上真正的成功。
全体队员成功登顶后,与全体协作合影留念,大家都洋溢着成功的笑容,那份豪情只有亲身经历过才会明白。这么多天的努力和付出,让我们终于实现了自己的梦想。
然而领队一再提醒,上山容易下山难,不要因为登顶的喜悦,就冲淡了下山的安全防范意识,登山——顶峰不是目标,登顶也不算结束,只有全体队员平安撤回大本营,才算得上真正的成功。
关键词 高师院校;职教师资;技术性素养
中图分类号 G715 文献标识码 A 文章编号 1008—3219(2012)20—0065—03
1986年国家教委颁发《关于加强职业技术学校师资队伍建设的几点意见》中明确指出:“高等师范院校应根据学校师资、设备等条件增设相关或相近专业的职业技术师范系、科、班,担负起培养部分专业课、专业基础课师资的任务。”随后众多高师院校纷纷申报职教师资专业,开设职教师资班。1999年国家正式启动“50个职教师资培训基地建设工作”,其中包括8所高师院校。虽然高师院校早已承担起培养职教师资的任务,也长于培养职教师资的师范性和学术性[1],但在培养职教师资技术性素养方面却存在明显的“短板”。
一、培养职教师资技术性素养的内涵和必要性
技术性素养是职教师资独特的内在属性,有着独特的内涵,拥有精湛的技术性素养是优秀职教师资的重要标志。
(一)职教师资技术性素养的内涵
职教师资是集师范性、学术性、技术性为一体的综合人才,而技术性素养是其关键[2]。技术性素养是指职教师资的应用能力,即“如何做”,又是职教师资和普教师资的本质区别所在。作为一名职教教师,不仅要具有坚实的基础理论和专业理论知识,熟悉职业教育规律和教学方法,更要对工程实践有足够的认识和亲身经历,具有较强的实际动手能力和理论联系实际能力,能在实践教学环节中充分展示出高超、娴熟的技能。
(二)培养职教师资技术性素养的必要性
职业教育与经济社会联系紧密,承担着为经济社会培养生产、服务、技术和管理第一线所需要应用型人才的重任,在推进我国产业升级换代的过程中具有不可替代的作用,这就要求职教师资必须具备精湛的技术性素养。陶行知在《生利主义之职业教育》一文中说:“职业教育既以养成生利人物为其主要之目的,则其直接教授置业之师资,自必以能生利之人为限。盖己立而后能立人,己达而后能达人,天下未有无生利经验之人而能教育人生利者。”[3] 生利之经验即我们所说的生利技术的经验。无生利之经验,也就是没有掌握生利的技术。这要求高师院校在职教师资的培养过程中必须重视职教师资技术性素养的培养。
为了突出职教师资技术性素养的重要性,发达国家对于职教师资的实践经验都有相关要求。如德国要求其教师必须在企业工作1年以上;澳大利亚要求职业教育专业教师必须具有3~5年从事本专业工作的实践经验;20世纪90年代的法国,则优先录取有职业经验的、具有技术文凭bac+两年学习,或者有3年职业经验、具有高中会考文凭,或者有5年职业经验、具有职业文凭,或者有8年职业经验的人员担任职教教师[4]。
二、高师院校培养职教师资技术性素养的困境
职教师资因其培养从事生产一线的技术人才,从而对其内在属性提出了新的要求,即必须掌握丰富的操作性知识。高师院校在培养职教师资技术性素养方面面临如下困境。
(一)校内实训基地缺乏真实性
真实的实习环境,有助于提高职教师资的技术性素养。虽然高师院校在培养职教师资的过程中,使其既在课堂上学习了系统的理论知识,也在校内实验室及实训中心练就了一定的专业技能,但仍有别于在企业实习、接受工程环境的熏陶与锻炼。因为,某些不易间接传授的经验及过程性知识、特定的职业素质,只有在具有真实性、先进性和复杂性特征的职业生产环境的实际体验中才能形成[5]。有学者表示:“没有把最坏可能性考虑在内的社会分析模型都是无效的。”[6] 在运用模型来分析社会现象时要注重社会的真实性,因为真实的社会存在最坏的可能。因此,没有把最坏的可能性考虑在内的校内实训,其效果是很有限的。这个最坏的可能性是指在实际工作过程中由于技术掌握不成熟所导致的企业利润的损害。所以,培养职教师资过硬的技术性素养,必须具备企业真实的生产环境。
(二)课程体系存在重学科知识轻实践的倾向
职教师资是集技术性素养和理论素养于一身的高素质人才。但高师院校职教师资专业的课程体系却仍以学科体系为内容,存在重理论轻技术的倾向。主要体现在以下五方面:在培养目标方面,注重掌握本专业相关学科的事实、概念、原理和规则等陈述性知识,维护学科知识的连续性和完整性,而不是以应用能力为本位;在课程开发方面,强调学科体系,以学科内容为中心设计课程,并照顾到学科的相关性,而不是以工作过程为导向;在教学组织方面,过分突出教师的主体地位,而忽视学生的主体地位;在教学方式上,以讲授法为主,而不是以实际训练的方法为主;在考试考核方面,主要考察学生对学科知识的理解记忆能力,而不是以岗位要求为标准考察其技能的操作水平。
(三)师资队伍技术性素养缺失
长期以来,学术研究作为大学的三大职能之一被过分强化,导致我国各普通高校在教师聘用及职称评定时,观测的重要指标都是教师的科研水平,而缺乏对教师技术性素养和教学能力的考察。陶行知说,“没有治病之经验者,不可以教医;无贸易之经验者,不可以教商”[7]。不具备精湛的技术性素养,又没有丰富教学经验的职教师资,根本不能胜任职教师资职业。
三、高师院校突破职教师资技术性素养培养困境的出路
针对高师院校在培养职教师资技术性素养中所面临的困境,必须从内外两个方面来寻求出路。对外,积极寻求企业的帮助,加快产教结合实训基地建设,以弥补校内实训基地的不足;对内,以技术为导向,加强课程体系改革,同时大力建设兼职教师队伍。
(一)加快产教结合实训基地建设
高师院校依托企业共同建设产教结合实训基地。在遵循教育规律和人才成长规律的基础上,校企双方有针对性地构建各类职教师资技术性培养的方案,共同制定职教师资技术性训练目标,共同建设技术训练的课程体系和教学内容,并由高师院校教师和企业专业技术人员、管理人员共同组建基地师资队伍,共同组织实施技术训练。在共建实训基地过程中,高师院校负责职教师资的理论课程传授和思维训练,为职教师资做好实践技能培训的前期准备工作。高师院校培养职教师资的校内准备工作包括理论传授和校内实训两种。理论课程的传授具有技术理论完备、知识覆盖面广、内容浅显易懂、综合性强等特点。企业先进设备和技术条件为职教师资的知识运用和实践能力培养提供优良的环境。实训基地生产的产品是职教师资技能训练的直接载体,在真实的产品生产和工作过程中,接触企业的工艺标准、工具和原材料,有助于技术性素养的培养。
(二)改革职教师资专业课程体系
在校企双方合作下,改革职教师资专业的课程体系,实现传统学科体系的课程模式向行动体系的课程模式转变。通过多种载体(项目、任务、案例、设备等)训练学生对于普适性工作过程的理解和掌握。新的课程体系模式在培养目标方面,注重学科理论的学习,更注重职教师资的职业能力;在课程开发方面,旨在实现按学科结构的顺序编排,由追求学科结构的完整性向按工作过程的顺序编排,追求工作过程的完整性转变;在教学组织方面,旨在逐步实现以受教育者为主体;在考试考核方面,旨在改变以往只考核学科知识的做法,逐步实现以职业岗位的要求为标准。
(三)加强兼职教师队伍建设
兼职教师是培养职教师资技术性素养的关键。聘请企业技术能手作为兼职教师,他们来自企业生产现场,拥有先进的技术和最新的行业信息,有着丰富的生产经验,技术性素养高。高师院校在建设兼职教师队伍时,应端正思想,提高重视程度,加强兼职教师队伍的管理,这样才能使之成为高师院校专业教学的重要力量。
参考文献:
[1]梁宏,文萍,何锡光.高师院校培养职教师资的思考[J].广西教育,2011(3):11—13.
[2]王乐夫,姚洪略.技术性、学术性与师范性相结合培养“双师型”中职师资[J].中国职业技术教育,2009(3):51—52.
[3][7]陶行知.中国教育改造[M].北京:东方出版社,1996:8.
[4]吴全全.职业教育“双师型”教师基本问题研究——基于跨界视域的诠释[M].北京:清华大学出版社,2010:59.
前几年视听爱好者受益于数字音频技术的快速发展,从立体声、模拟杜比环绕声、数字杜比5.1、DTS 5.1到环绕声扩展6.1声道,几乎时不时就有新花样出台。但环绕声扩展已把家庭环境下的多声道格局发展到了极至,除了质的提升,声道花样就很难再翻新了。
这几年间,视频领域又给爱好者提供了可以升级的空间。逐行扫描格式和高倍精显技术把现行电视的画面品质提高到原制式设计要求以上。背投给大众提供了一个简便的画面扩大方式。多款低价位的家庭影院投影机给工薪家庭影院迷们提供了更大的画面选择。大画面数字化的PDP和LCD电视,也开始进入市场。
标准电视、DVD格式和VGA的640×480清晰度等级的图像正在过时。数字化显示设备,如投影机和PDP等的入门级产品也已经从SVGA的800×600(4:3)或900×500(16:9)等级上升到1024×768(4:3)或1280×720(16:9)等级。1920×1080像素点的HDTV已在向我们走来,蓝光碟、HD DVD和EVD等高清晰度的录像存储媒体纷纷出台。所有这一切都是针对民用市场的。
民用音视格式的不断晋升,商业数字电影行业自然不能袖手旁观等着家庭影院赶上自己。一种称之为超高精细的新图像格式开发竞争已在一些电影、电视企业展开,电视业界暂称之为“终结电视”。当HDTV刚开始普及时,超高精细图像的终结电视就虎视眈眈地想登堂入室了。
视觉临场感获得的条件
家庭影院爱好者都希望画面又大、又清晰,并追求临场感、真实感。家庭影院的多声道系统基本上使声音达到了这一要求,但图像却差得很远。且不说29、34英寸的CRT电视永远也不可能有临场感,就是投影机,画面倒可以投得很大,但一走近,图像模糊,像素结构暴露无遗,就毫无真实感。要追求高品质的视频享受,图像格式还需升级。
视觉理论告诉我们,具有1.0视力的人,最小能分辨出两个点的视角约1分,即1度的1/60。以此推算,我们现行580线级别的图像,用户分辨不出像数点的距离约为5倍的画面高度,此时的水平视野角度约17度。16:9的HDTV图像的这一距离约为画面高度的3倍,水平方向的视野角度约30度。如果像素点增加一倍,视距可以缩短到原来的1/2,视野角度就提高一倍。各种不同尺寸的显示设备的最近视距和视野角度,见表1。
视野角度的展宽,人的视感生理和心理会发生质的变化。因视野角度的不同,人类对图像的感觉可分为三种不同区域。图像位于视网膜中心十几度部分的视觉区域为分辨视域,人能分辨清楚物体细节。超过水平方向视野角度30度到100度左右的周边部份称为诱导视域,对此区域,人类只能感觉到物体的存在或有动作出现,并不能看清晰物体及其具体的动作。超过100多度人眼就感觉不到了。而十几度到30度之间部分称为有效视域,人类还能立刻看清物体的存在和具体动作,不到需要转动头部才能看清楚发生的一切的程度。
依据人类的这种视感特点,HDTV给出的视野还在有效视域之内。一眼就能全部看清画面的信息,这与观看眼前实景还有差距。如果你走得近一些,两边的图像虽然进入了诱导视域,但中间分辨视域画面的像素结构就暴露出来了,同样会露馅。
只有正面对着你的画面清晰得与实物、实景一样,而画面又大到两边已超出有效视域,进入只有模糊视觉的诱导视域范围,不转动头部就没法知道边上是什么或发生了什么,才有身临其境的实际环境感。当视野角度足够宽时,图像空间就会因诱导视野的出现而呈现出现实空间的印象。因此,HDTV图像还只是清晰逼真,并不会产生从现实空间中浮现出的感觉。只有视野角度扩大到周围的现实空间从视界中消失,真正的临场感和进入画面环境的错觉才会出现。这是一种至今还没有出现过的全新的视觉享受。
这种图像至少要有2000行扫描线,水平方向有4000列左右。这就是现在电影业界正在开发的超高精细图像格式,或称终结电视。其最大特征不只是图像的超高清晰,它还具有HDTV以下图像格式无法实现的全新图像表现力。当超高精细的大画面在眼前出现时,观众就象置身在原始景物之中,出现参与其中的错觉。看风光片,你就感到似乎在实地旅游。看恐怖、历险片,则一切都在你身边发生,其惊险、恐惧不言而喻。
正在制定中的商用数字电影规格
目前的数字电影格式为DTIM (digital theatre interim master 数字电影院过渡期主格式),像素点为1920×1080。一方面,其像素点还只与HDTV一样。当人们在家中只能收看500行扫描线左右的现行电视时,商业电影院用这种格式还有卖点。一旦人们家里就用HDTV时,商业电影院再用这种格式就岌岌可危了。另一方面,1000行级的数字图像看不出像素结构的视角只有30度,没有诱导视域出现,而近看就会有模糊感或颗粒感。因此DTIM己面临必须改造升级的境地。
为此美国7大电影公司联合设立了行业团体数字电影创新DCI(Digital Cinema Initialtives)作业组,以制订数字电影系统规格(Digital Cinema System Specification)为最终目标。DCI将于2003年末到2004年初公开格式,然后,将请求格式提交美国电视电影工程师协会SMPTE的下属组织DC28认定。
DCI制订中的请求格式,计划采用像素点为4096×2048(4K×2K)的图像格式,名称为数字电影配给主格式DCDM,详见表2。其中的色空间特性的细节,见表3。商业电影院要有超过家庭影院的魅力,光画面大是不够的,还必须采用超高精细图像。所以,4K×2K像素点的格式成为今后电影业界标准格式的可能很大。
围绕这一目标,还有数字电影产品提供组DCPG、电影院主国家协会NATO、美国电影摄影师协会ASC等相关的团体,正在从事制定商用数字电影设备规格,提供数字电影相关情报,制定数字电影院标准,导入数字电影产生的电影院与电影公司的费用分担,以及数字摄像和胶片技术相关各种问题的研究活动。一些独立、公正的数字电影技术测试活动也在大学和专门的电影技术实验室中展开。
超高精细图像格式带来的变革
超高精细图像格式的出现,会使得图像服务的格局发生大变革。原来电影制片厂到电影公司和电影院,或院线系统的封闭环路被打破。由于超高精细图像格式的出现,胶片也只是制作影片的一种图像记录媒体,而不再是最佳媒体,而且图像最终都会以数字化的文件被存储在光碟、磁带或硬盘上。胶片摄影机最终会被超高精细图像格式的视频摄像机替代,放映机改换成超高精细图像格式投影机。跑片的职业消失,电影媒体在电视网络、电信网络和电脑网络上配送。电影节目与电视节目已无技术上的差别,胶转磁,2-3上拉等已不再需要。电视台的节目也可以直接在电影院播放。
三步走:超高精细图像最终进入家庭
超高精细图像的市场应用将分三个阶段。首先是今后两、三年内,超高精细投影机会市场化。将胶片拍摄的电影以超高精细图像格式数字化,并用这种投影机在电影院和公共会场播放。
第二步,美国SMPTE的数字电影标准正式出台,专业用的超高精细图像视频摄像机进入市场。这时,所谓终结电视就开始在业务领域亮相。各种重大公众事件、体育运动赛件、音乐会和戏剧等等的现场中继服务就能开展,民众可以在宾馆、俱乐部、茶馆和酒吧等异地不同场合设置的大屏幕上,观看千万里之外瞬时发生的一切。一般电影也就可用超高精细图像视频摄像机直接拍摄。这大约在2007年前后开始。
另外,使用摄像角度的变化和望远拍摄等手段拍摄下超高精细图像,并在超高清晰的大屏幕上显示。使一些即使在现场都无法看清的场面,历历在目,应用领域就可扩展的危险性实验教学,医学临床教学和异地手术等等场合。
最后一步,预计在2010年后,4k×2k的大屏幕显示设备进入10万元人民币大关,宽带网络的数据传输率达到400Mbps以上,终结电视开始向民用推进,超高精细AV设备进入家庭。
超高精细图像提供的视频享受并非梦想,而是确确实实在实施着的行动。去年8月开始,日本胜利的2000扫描行线级反射型1.7英寸彩色液晶板的投影机,就可按订单供应。奥林巴斯去年4月,制订出2000行级视频摄像机和投影机的事业化计划。
一、优化系统配置,打造国土资源依法行政的信息支撑平台
建立健全以网络建设为基础、以数据管理为核心、以应用系统为支撑的国土资源依法行政电子化平台是依托信息技术、推进依法行政的前提条件。为此,我局采取了以下几点工作措施。
一是完善网络架构,构建信息联通平台。,我市国土资源系统就建成内部局域网络,并通过“虚拟专线网”及数据专线实现了市、县(市)国土资源系统的网络互联,建立了上连省厅下连各县(市)局、分局直至乡镇的国土资源四级专用网络体系。,我局根据市政府推进行政权力网上公开透明运行的要求,将运行电子政务和业务办公系统的局域网接入南通市电子政务内网,并与互联网全面物理隔离,确保数据和网络安全。目前,我市已实现了国土资源广域网络的全覆盖,为数据交换和资源共享提供了快速高效的信息通道,为电子政务系统和各类业务系统的全面应用提供了良好的信息传输与共享环境。
二是加强数据库建设,构建信息整合平台。建立健全具有完整主比例尺、覆盖全市、内容丰富并能及时更新的国土资源基础数据库,并以第二次土地调查和土地利用总体规划修编为契机,全面推进业务基础数据库建设。按照部、省制订的数据标准和规范,结合我市实际,开展和完善土地利用现状、土地利用规划、土地后备资源、城乡基础地籍、城市基准地价和农用地分等定级、地质环境和矿产资源、建设用地、土地市场、土地储备、复垦开发整理等基础数据库,形成了统一权威的数据管理与应用服务体系,为信息服务和系统运行奠定了基础,为加强资源监管、调控资源供应提供了决策依据。
三是优化应用系统,构建信息处理平台。我局由开发地籍管理信息系统起步,先后开发完成及推广应用了能够基本涵盖各项国土资源管理业务工作的办公自动化系统、电子政务系统和综合事务处理系统。,我局依托南通市政务网络平台,根据市法制办核定的行政权力事项和流程,以地籍管理、土地征供、耕地保护和执法监察为主线,将土地权属审查、变更、登记,以及基本农田保护、土地征用、用地报批、规划审核、执法监察与等业务系统全面集成,在对自建系统改造完善的基础上,开发建设了行政权力网上公开透明运行系统,实现了自建系统与市政府电子政务平台的顺利对接和无缝衔接。
二、完善网络载体,开辟国土资源依法行政的优质服务领域
政府门户网站是政府机关与社会公众沟通信息的重要窗口和桥梁。我局将网络作为公开国土资源政务信息的主渠道,以社会公众需求为导向,以增强信息服务能力为目标,不断加快全市国土资源管理部门门户网站建设,通过信息查询功能、信息功能、信息交互功能的不断完善,全面推进国土资源系统政务信息公开工作,有力地促进了行政权力公开透明运行,连续两年被省国土资源厅评为优秀网站。一是信息公开内容日益丰富。公开信息内容由最初的机构职能、办事指南、政策法规等静态信息扩展至目前对行政审批结果、办理状态等动态信息及社会关注的土地市场信息的主动公开。通过在对外服务网站上设立政务信息公开专栏,将国土资源管理各类行政事务和主要措施向全社会公开;通过设立行政审批结果公告栏、举报信箱和意见反馈栏,加强了国土资源管理工作的社会监督;通过在全省国土资源系统率先建立的建设用地报批联网审查体系,统一对外在线土地市场招标、拍卖、挂牌信息。二是在线服务功能逐步增强。从提供简单的业务办事流程等告知型服务,发展为提供行政审批结果查询服务,并逐步向社会提供全方位的综合服务转变。不仅在网站上开设“行政权力”栏目用于行政权力静态信息,同时,开设“网上申请”栏目用于在线受理,开设“办事服务”栏目用于反馈结果信息,提供了集办事指南、在线申报、办事结果查询于一体的“一站式”在线办事服务,功能逐步完善,实用性不断增强。三是公众参与机制不断完善。以政务信息网络为载体,不断丰富公众参与的渠道和方式。设置局长信箱和举报信箱,为公众提供电子捷径,认真对待群众建言献策并受理公众意见,了解和掌握社情民意,及时发现和化解社会矛盾;开辟在线访谈专栏,邀请各级领导解读国土资源管理政策,邀请业务工作负责人和网民共同探讨民生热点问题,广泛倾听民声;开设网上调查,不定期对规章、规范性文件或者其他行政决策执行情况和社会效果进行跟踪、调查和分析,并针对其中存在的问题进行调整和完善,提高了决策的民主性、科学性。
三、推动电子运行,形成国土资源依法行政的规范管理体系
我局充分利用以行政权力网上公开透明运行系统为核心的国土资源服务监管电子化平台,推动行政许可、行政处罚等事项的全程电子运行及电子监控,规范工作流程,提升管理效能。
一是网上审查审批便捷透明。依托上连省厅下连各县(市)局、分局直至乡镇的国土资源四级电子政务平台,实现了所有用地报件的网上审查审批。各级国土资源管理部门通过网络向上级国土资源管理部门上报建设用地报件,由具有审批权的国土资源管理部门在网络上对报件进行会审,并在规定的时限内反馈审查意见,同时,通过报件电子化,使原来的串联式审批转变为并联式审批,报件可以同时发送到相关处室办理、会审,充
分利用网络快速传输的特点,减少了文件传递时间,提高了审批效能。二是土地挂牌公开公正。我局根据国家、部、省国有土地使用权招标拍卖挂牌出让的法律法规,结合电脑、局域网的操作实际,制定了《南通市国土资源局国有土地使用权挂牌出让局域网报价办法》,在全省率先研发了土地使用权电脑挂牌出让报价系统,彻底消除了挂牌出让过程中的人为控制因素,克服了挂牌结止时填报价单和人为选同一报价时间同价位报价者等弊端,大大增强了土地使用权挂牌出让的公正性和透明度。
三是用地批后监管实时高效。针对部分地区土地征而未用,土地投资强度偏低,土地粗放、低效利用和闲置未用的现象,在全市国土资源系统开通了建设项目供地审批电子备案与在线监控系统,通过分析汇总各建设项目的用地面积、投资强度、建设速度,及时掌握全市的土地审批和开发利用动态,实现了建设用地批后监管的常态化,保障了对土地供应与使用的宏观调控。
四是公文流转承办自动化。运用网络系统实行“窗口办文”,所有业务报件均经电子政务窗口受理,经过设定的程序流转、办理、会签、审批,最后又回到窗口发文并归档,办文过程所有环节均在办文系统中完成,并在系统中明确记录,以便各业务处室随时查阅本处室经办的文件及其他没有密级规定、没有特定对象的普阅性文件,实现了办公自动化。
[关键词] 色素上皮衍生因子;视网膜神经节细胞 急性视神经损伤;超微结构;线粒体
[中图分类号] R332 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)06(a)-0028-04
Effect of pigment epithelium derived factor on ultra structure of acute optic nerve injury in rats
ZHAO Junbo1 WANG Bin2 YAN Xiaoxiao1 CUI Cui1
1.Department of Ophtalmology, Central Hospital of Handan, Hebei Province, Handan 056002, China; 2.Forth Department of Neurology, Central Hospital of Handan, Hebei Province, Handan 056002, China
[Abstract] Objective To investigate the protective effect of pigment epithelium derived factor (PEDF) on mitochondria axon ultra structure of retinal ganglion cells (RGCs) in rats after acute optic nerve injury. Methods 60 SD rats were randomly divided into 3 groups: blank group, model group and experiment group, each group included 20 rats. The blank group was not given any disposal, rats in model group and experiment group were treated with forceps clamping left eye optic nerve to cause incomplete injury of optic nerve, the right eye was not given any disposal. The model group and experiment group, the left eyes models successfully made immediately, at 1 week and 2 weeks, the rats was injected balanced salt solution 5 μL and PEDF 1 μg into vitreous cavity respectively. Rats of three groups were harvested at the third week, 10 rats left eyeball were taken out to make specimens in each group, changes of retinal ultra structure was observed by the electron microscopy; the remaining rats were prepared to make 5 μm retinal slices, the retinal ganglion cells were counted by routine HE staining. Results Mitochondria edema, cytoplasm condensed axon swelling existed in model group and experiment group, compared with the blank group by observing with the electron microscopy. Compared with model group, the degree of cytoplasm condensed axon swelling was lesser, and structure was more completely in the experiment group. HE staining showed ganglion cells in the experiment group and model group were less (P < 0.05), cell morphology of ganglion cells were better and the number of RGCs were more in experiment group. The number of ganglion cell counts in model group and experiment group decreased by 73.3% and 53.3% respectively, the difference was statistically significant (P < 0.05). Conclusion Incomplete injury of optic nerve can cause obvious damage to the ultra structure of the optic nerve, and PEDF can relieve the damage of the ultra structure of the optic nerve., also can weaken the apoptosis of RGCs.
[Key words] Pigment epithelium derived factor; Retinalganglion cells; Acute optic nerve injury; Ultra structure; Mitochondria
色素上皮衍生因子(PEDF)是Tombran-Tink等[1]从体外培养的胎儿视网膜色素上皮细胞中分离出的一种有效的内生性多功能因子。此后又从人类和小鼠中克隆并纯化出PEDF[2]。近年来又发现其具有抑制新生血管形成、营养保护脑神经、抗氧化等功能[3]。关于PEDF对视网膜神经节细胞保护作用的研究多集中在减轻氧化应激损害、减轻光损害、缺血-再灌注损害等,而关于外伤性急性视神经损伤后PEDF对视神经损伤修复的报道不多。本实验通过对视神经急性损伤后超微结构的观察,探讨PEDF对外伤性视神经损伤后视网膜神经节细胞的保护作用。
1材料与方法
1.1实验动物
健康雌性SD大鼠60只(由河北医科大学实验动物中心提供,动物合格证号:1508079),体重0.20~0.25 kg,眼部检查无眼疾。
1.2方法
1.2.1 动物模型制作及给药方法 将60只大鼠随机分为:空白组、模型组和实验组,每组各20只。模型组和实验组均采用视神经钳夹法将左眼制成视神经损伤模型[4],右眼不予处理。模型组和实验组在禁食12 h后腹腔注射10%水合氯醛(0.35 mL/100 g)麻醉,显微镜下操作,沿角膜缘处用眼科手术剪剪开颞侧球结膜,用弯剪钝性分离并充分暴露视神经,在球后视神经2 mm处用反向镊钳夹住视神经,夹持力为98 g,夹住视神经20 s,造成视神经不全损伤。致伤眼瞳孔散大,检眼镜查眼底,无视网膜出血者为制模成功。制模成功后模型组即刻向玻璃体腔注射平衡盐溶液5 μL,而实验组即刻向玻璃体腔注射PEDF 1μg。模型组之后的1、2周再次向玻璃体腔注射平衡盐溶液5 μL,而实验组同样在1、2周时向玻璃体腔注射PEDF 1 μg。
1.2.2 组织制备 三组大鼠均在第3周时取材,10%水合氯醛腹腔注射麻醉,球后视神经2 mm处剪断视神经并摘除整个眼球,4%多聚甲醛固定24 h后行眼内容剜除,将后段眼环用生理盐水冲洗血迹4%多聚甲醛固定,4°冰箱保存。
1.2.3 电镜标本的制作与观察 随机在三组各取10只大鼠的后段眼环组织将其分割切成1 mm×1 mm组织条,选择位于视周围1.5 mm组织,标记后送电镜室,由专业人员将其制成50 nm超薄切片(视神经为横断面切片),染色后透射电镜(型号:日本日立H-7500)观察、照相。
1.2.4 视网膜HE染色 将三组剩余大鼠的后段眼环组织乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋。将包埋好的眼球标本,按平行于视神经矢状轴为平面的视网膜进行连续切片,切片厚度约5 μm。将做好待用的切片进行HE染色。每张组织标本切片取4个光学显微镜下的视野,以视盘为中心,以1.5 mm为半径形成的圆形范围内,四个方向对称各取1个视野,每个眼球只抽取和使用1张切片。使用图像分析系统对制备好的标本切片进行分析,光镜(型号:日本BX51T-PHD-J11)下观察视网膜形态学变化并对每张切片4个视野的视网膜神经节细胞进行计数,取其均值作为该切片的计数结果。
1.3 统计学方法
采用统计软件SPSS 16.0对数据进行分析,正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用方差分析,两两比较采用LSD-t检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 大鼠视神经的超微结构改变:
空白组视神经髓鞘完整轴浆均匀, 轴浆内可见清晰的正常微管、微丝和线粒体(图1A)。视神经损伤模型组核质、胞质水肿,细胞器减少,线粒体水肿空泡化,粗面内质网扩张,颗粒融合、脱颗粒现象(图1B)。实验组染色质边移,轻度厚薄不匀,线粒体数量较模型对照组多, 且结构较完整,胞质浓缩轴突肿胀轻(图1C)。
2.2 HE染色的视网膜切片形态学观察和RGCs计数
PEDF实验组(14.25±1.65)(图2A,封三)和模型组(7.98±1.69)(图2B,封三)的神经节细胞数都明显低于空白组(29.62±2.24)(图2C,封三),差异有统计学意义(P < 0.05)。实验组神经节细胞从细胞形态上要好于模型组,且RGCs数量较模型组多,模型组和实验组神经节细胞计数较空白组分别下降73.3%、53.3%,差异有统计学意义(P < 0.05)。
3 讨论
PEDF由眼内多种组织合成如视网膜、脉络膜等,并分泌作用于眼内视网膜神经节细胞等多种组织。在胎儿的视网膜色素上皮细胞、某些神经母细胞、视网膜、脉络膜、睫状体、角膜内皮细胞等均有PEDF表达[5]。研究发现PEDF在胎儿和青年人的视网膜色素上皮(RPE)细胞中的表达要明显高于正常人体眼球内的表达。目前已知PEDF对神经系统中的许多部位有分化、营养和保护作用,例如初级海马神经元、小脑颗粒细胞(CGCs)和脊髓运动神经元等[6]。有研究显示其浓度为0.1 nm时就可以促进细胞生存和轴突生长[7],并能够使鸡胚胎的脊髓运动神经元分化加快,并促进存活[6]。PEDF可以保护小鼠视网膜神经元、视杆细胞减轻过氧化氢或光损害导致的细胞减少、细胞坏死等改变[8]。PEDF不仅对急性神经损伤、中毒有保护作用,还可对抗其慢性神经损害,起神经营养和保护作用[9]。在高灌注等眼部缺血损伤模型中证实PEDF可保护视网膜神经元细胞抑制其凋亡[10]。目前PEDF营养神经的作用机制尚不清楚[11]。有研究显示PEDF可能通过改变钙离子在细胞内外的浓度而起到神经保护作用,在实验模型中显示PEDF可以降低小脑颗粒细胞钙离子浓度的峰值,这提示PEDF可能是调节细胞膜的钙泵、钠钙交换器、钙离子结合蛋白等钙离子清除机制,而不是直接抑制电压敏感性钙离子通道,从而起到对抗谷氨酸盐神经毒性作用,使得细胞生存延长[12]。PEDF改变钙离子在细胞内外的浓度可能也是通过多通道共同作用的结果,其可以使细胞凋亡过程开始后线粒体形态和位置改变变轻,从而使得钙离子通道发生改变,也可以作用于一些抑制凋亡因子或促凋亡因子而l生作用,但这些仍需进一步实验研究,关于PEDF保护成熟运动神经元的调节机制是否同细胞内外钙离子浓度平衡有关还没有得到充分证实[13]。此外Yabe等[14]的研究证实PEDF还可通过激活NF-κB信号转导途径而使抑制凋亡因子Bcl-2等表达上调而发挥神经保护作用[15]。因此,PEDF可抑制凋亡,并提高视网膜Bcl-2蛋白表达,Bcl-2可通过抑制线粒体在凋亡因素刺激下形态变化、功能缺失与结构破坏,保持线粒体膜电位的稳定,抑制Bax的移动和作用,阻止线粒体通透性转换孔和Caspase的开发及激活减缓细胞凋亡[16]。另外,Tsao 等[17]研究发现PEDF 能够诱导细胞外信号调节激酶(ERK1 /2) 蛋白磷酸化使其活化,而对氧化应激状态下的RPE 发挥保护作用[18],这提示 ERK1 /2 通路可能也是PEDF神经保护的一个作用方向。Amano等[19]研究发现PEDF可通过上调高糖或者H2O2暴露周细胞中谷胱甘肽过氧化物酶的水平并增强其活性并活化Caspase-3起到抗凋亡的作用[18]。
本实验通过钳夹视神经成功制作外伤性视神经损伤动物模型,实验中笔者从视神经节细胞的观察及计数可发现模型组和实验组RGC层排列明显稀疏,数目较空白组明显减少,神经纤维空泡样变性,细胞形态紊乱。实验中观察大鼠视网膜的超微结构可以发现模型组和实验组视网膜均出现不同程度的病变。如线粒体数量减少、线粒体水肿、胞质水肿。线粒体是人体内重要的细胞器,在视网膜和视神经内含量较高,为视觉信号传导和细胞生命活动提供必需的能量,线粒体功能异常可导致RGCs凋亡。视神经损伤后由于多种因素作用可致使线粒体膜通透性转换孔开放,造成线粒体通透性改变、肿胀、外膜破裂,导致细胞色素c释放,细胞色素c释放不但能激活Caspase,致使Caspase-3活化,还可以导致线粒体膜电位崩溃,Ca2+外流,这些又进一步加剧了线粒体膜通透性转换孔开放,引发恶性循环,最终致造成神经节细胞不可逆性的损伤[20]。本实验的观察结果也从超微结构病变发展的角度提示了RGCs凋亡乃至死亡均可能因外伤性视神经损伤引起的RGCs线粒体超微结构的损害。线粒体的功能缺失与结构破坏,是导致RGCs凋亡乃至死亡的机制。此外同模型组相比实验组胞质浓缩轴突肿胀轻, 线粒体数量较模型对照组多, 且结构较完整。且RGCs数量较模型组多。这说明PEDF减缓或抑制了凋亡,抑制了视神经损伤后多种损伤因素刺激下线粒体的去极化,减少了凋亡诱导因子的释放,发挥了保护视网膜神经节细胞的作用。这为临床上预防和治疗诸如外伤性视神经病变、青光眼性视神经病变、缺血性视神经病变等视神经病变的治疗提供了新的思路。关于PEDF神经保护作用的具体作用机制很可能是通过多种机制共同调节的结果,其作为一种可能的新的神经保护剂,作用机制仍需进一步实验研究。
[参考文献]
[1] Tombran-Tink J , Johnson LV . Neuronal differentiation of retinoblastoma cells induced by medium conditioned by human RPE cells [J]. Invest Ophthalmol Vis Sci,1989,30(8):1700-1707.
[2] Steele FR,Chader GJ,Johnson LV,et al. Pigment epithelium-derived factor: neurotrophic activity and identification as a member of the serine protease inhibitor gene family [J]. Proc Natl Acad Sci USA,1993,90(4):1526-1530.
[3] Ogata N,Wang L,Jo N,et al. Pigment epithelium derived factor as a neuroprotective agent against ischemic retinal injury [J]. Curr Eye Res,2001,22(4):245-252.
[4] 刁金美,冯国栋,游思维,等.用于中枢神经系统Waller变性研究的新型大鼠视神经夹伤模型[J].神经解剖学杂志,2008,24(3):239-244.
[5] 江新利,赵平,刘岩.PEDF在眼部疾病中的研究进展[J].眼科新进展,2013,5(5):485-488.
[6] 李锐,盛文利.色素上皮源性因子-神经营养和保护因子[J].国外医学神经病学神经外科分册,2005,32(3):289-292.
[7] Houenou LJ,D'CostaAP,Li L,et al. Pigmentepithelium-derivedfactor promotes the survival and differentiation of developing spinalmotor neurons [J]. J Comp Neurol,1999, 412(3):506-514.
[8] CaoW,Tombran-Tink J,EliasR,et al. In vivo protection ofpho-toreceptors from light damage by pigment epithelium-derived factor [J]. Invest Ophthalmol Vis Sci,2001,42(7):1646-1652.
[9] 胡萍,徐国兴.色素上皮衍生因子在视网膜疾病中的应用研究进展[J].海峡科学,2007(3):73-78.
[10] Stellmach,V,Crawford,SE,Zhou,W,et al. Prevention of ischemia-induced retinopathy by the natural ocular antiangiogenic agent pigment epithelium-derived factor [J]. Proc Natl Acad Sci USA,2001,98(5):2593-2597.