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設計理論論文范文第1篇

關鍵詞：抗震設計，基于性能的抗震理論，性能水平，評價指標，基于位移的抗震設計

1結構的抗震設計局限

由于地震和地面運動有很大的不確定性，導致結構在其使用期限內可能遭遇預期強度等級的地震，也有可能遭遇遠遠大于預期強度等級的地震，這就使結構工程師很難準確了解結構的抗震需求。當前，多數國家對結構抗震設計原則為：對于一般的工程結構，設計時以本區域內多遇地震作為結構彈性階段承載力和變形驗算依據，以保證結構在小震作用的結構正常使用功能；同時以大震作為結構在極限狀態下的驗算依據，以滿足在結構在強震下不至于倒塌危及生命安全。雖然這種設計方法較為簡單，設計結果較為經濟，但也在某種局限了結構的抗震設計。首先，僅僅以正常使用狀態和極限狀態作為設計階段，并不能保證結構在除此兩狀態之外的處于其它狀態時的損傷程度和功能完整性，這就要求我們對結構的其它狀態的性能水平進行更深入的研究。其次，這種設計僅僅要求結構滿足基本的抗震設防目標，局限了業主對結構抗震方面提出更高的設防要求，安全度已與目前的經濟和社會發展不符，故我們有必要對結構的設防目標進入更進一步的研究。因此，對結構采用多級性能水平和多級抗震設防目標的基于性能的抗震設計具有重要的理論意義和實用價值。

2結構的地震反應分析了方法

自1899年日本學者大森房吉首次提出用于結構抗震設計的靜力法以來，結構的地震反應分析方法經歷了從靜力法到動力的反應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。根據所考慮的地震動特點，結構地震反應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行結構的地震反應計算，隨機振動方法則把地震視為隨機過程，把具有統計性質的地震動作用在結構上來求出結構的反應。到目前為止，國內外的抗震設計規范絕大多數都采用確定性方法，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結構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構總質量的乘積；在大森房吉之后，佐野利器于1916年提出震度法，認為以結構10%的總重量作為水平地震力來考慮地震作用。該法把結構的動力反應特性這一重要因素忽略了，具有很大的局限性，只有當結構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識和結構振動分析理論的了解，基于動力學的地震反應分析理論一直未能得到發展；直到1930年之后，人們逐漸認識到地震動特性對確立合理的抗震設計方法的重要性，從1931年起，美國開始進行地震觀測臺網的布置，并在1940年ImperialValley地震中成功地收集到了包括El-Centro地震記錄在內的大量地震記錄資料，為抗震動力學方法的發展提供了寶貴的資料。1943年，M.A.Biot提出了反應譜的概念，并給出了世界上第一條彈性反應譜曲線。G.W.Housner于1948年提出基于加速度反應譜曲線的彈性反應譜曲線，1956年N.M.Newmark率先將該法應用于實際工程設計，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，反應譜法被許多國家所接受，并逐漸被采納應用到結構抗震設計規范中。我國1959年的抗震規范草案就采用了反應譜理論并在以后的各次規范修訂中不斷完善和發展。在彈性反應譜的概念提出不久之后，就提出了非線性反應譜的概念，試圖將這一簡單的概念應用于非線性地震反應分析中，目前，除新西蘭抗震規范采用非線性反應譜以外，非線性反應譜基本沒有直接得到應用。

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構上，直接對結構運動方程進行積分，求得結構任意時刻地震反應的分析方法，根據是否考慮結構的非線，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收集到的地震記錄和模擬電子計算機，于20世紀50年代末由美國的G.W.Housner提出的：日本于20世紀60年代初，在武藤清教授的領導下，也開始了這項研究工作。隨著計算機的發展，該方法在國外于20世紀60、70年代得到了迅速的發展。我國于20世紀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展和對結構地震反應認識的不斷深入，該方法越來越受到重視，特別是對體系復雜結構的非線性地震反應，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范采用的分析方法之一。

3對性能的抗震設計的不同定義

“基于性能”一詞源于英文Performance-based。基于性能的抗震設計（PBSD）理論是20世紀90年代由美國科學家和工程師首先提出的，最早應用于橋梁抗震設計中。基于性能抗震設計的基本思想是使被設計的建筑物在使用期間滿足各種預定功能或性能目標要求。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“性能設計應該是選擇一定的設計準則，恰當的結構形式、合理的規劃和結構比例。保證建筑物的結構與非結構構件的細部構造設計，控制建造質量和長期維護水平，使得建筑物在遭受一定水準地震作用下，結構的損傷或破壞不超過某一特定的極限狀態”。

ATC-40對PBSD的定義為“基于性能的抗震設計是指結構的設計準則由一系列可以實現的結構性能目標來表示，主要針對鋼筋混凝土結構并且建議采用基于能力譜的設計原理”。顯然，ATC-40建議使用能力譜方法對鋼筋混凝土結構進行抗震設計。

FFMA273和FFMA274對PBSD的定義為基于不同設防水準地震作用，達到不同的性能目標。在分析和設計中采用彈性靜力和彈塑性時程分析來實現一系列的性能水準，并且建議采用建筑物頂點位移來定義結構和非結構構件的性能水準，不同的結構形式采用不同的性能水準。而且FFMA273利用隨機地震動概念提出了許多種性能目標.，適合于多級性能水準結構的分析與設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“建筑結構現代工程開發”研究項目，對性能設計涉及的內容進行了概述；1996年，日本建筑標準法按照基于性能的要求進行了修訂；1998年，日本的建筑標準法加入了能力譜方法。

我國一些學者也對PBSD進行了定義：“基于性能的結構抗震設計是指根據建筑物的重要性和用途確定其性能目標；根據不同的性能目標提出不同的抗震設防標準，使設計的建筑在未來地震中具備預期的功能。”

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。美國學者認為，基于性能的抗震設計方法應該編成指南或規定，而不是規范提供給設計人員和業主，從現行的以保障生命安全為宗旨的抗震設計規范向基于性能的抗震設計規范的選擇性設計規定的轉變應該是“演進”而不是“革命”，其基本思想還可以通過每三年一次的規范修訂融入現行規范中去。美國國際規范委員會(ICC)1997年5月出版國際建筑規范2000(InternationalBuildingCode.IBC)草案已強調了與性能要求有關的內容。近年來，基于性能的抗震設計思想及研究成果已經納入美國大學本科生和研究生的結構抗震設計課程教學工作中，主要內容即以Vision2000為基礎。日本也在多方資助下于1995年開始了為期3a的“新建筑結構體系開發”研究項目，成立了由國內著名學者參加的新建筑構造體系綜合委員會。該委員會下設性能評價、目標水準和社會機構3個分委員會。為推進和協調這一項目的進程，還建立了“新構造體系促進會議”，討論、規劃和協調各方而的工作。英國等歐洲國家和智利等拉美國家也對PBSD開展了研究。1996年在中美抗震規范學術討論會上也對PBSD進行了交流，提出了把PBSD引入到結構優化設計領域的概念。有學者建議，中國21世紀的抗震設計應順應國際發展的趨勢，發展適合于中國國情的PBSD。

4目前國內外地震工程界學界對PBSD開展的研究工作

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（1）多級性能水準的確定與統一。生命安全水準、結構損傷水準和確保使用功能水準為當前規范普遍接受的3級性能水準。生命安全水準要求建筑在罕遇地震作用下不倒塌；結構損傷水準要求建筑損傷控制在可修復的范圍內；確保使用功能水準要求結構不產生影響建筑直接使用的變形等。PBSD要求細化這3級性能水準并建立相應的結構設計準則。

（2）多級地震設防水準的確定與統一：當前規范普遍采用3級性能水準所對應的最高設防水準。在建筑使用期內遭遇一次地震危險的水準和可能遭受多次地震危險的水準3級地震設防水準。PBSD同樣要求細化這3級地震設防水準。

（3）可行的結構設計與分析方法：PT3SD要求建立適合于在多級水準地震作用下實現多級性能水準的結構設計與分析方法。

（4）結構安全性評估方法的完善：當前由靜力推覆分析方法和能力譜分析方法結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雜的問題，就目前的發展水平，還存在以下問題需要進一步研究解決。

在結構性能方面，雖然提出了不同性能水平，但只是對結構和非結構性能的破壞程度的描述，對結構“不壞、可修、不倒”定義模糊，未給出明確的量化指標，是本文主要研究問題之一，有待進一步研究。

在結構多級性能目標方面，如何進一步考慮建筑場地特征和近震的影響，以及設防水平與震后重建時間、費用之間的定量關系。

對于高層建筑或沿高度側向剛度有變化的建筑，采用何種目標側移曲線，側向力分布模式是否考慮高階振型的影響，都需要作進一步深入的研究。

如何針對復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化關系，從而獲得結構曲率延性需求，有待進一步研究。

參考文獻

［1］SEAOCVision2000Committee.Performance-BasedSeismicEngineeringofBuilding［R］.ReportPreparedbyAssociationofCalifornia,Sacramento,California,USA．1995．

設計理論論文范文第2篇

【關鍵詞】激勵機制設計信息經濟學

一．信息經濟學的基本要點

1.信息與激勵。信息經濟學是近年來最重要和充滿活力的經濟研究領域,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納稅能力時必須制定稅收政策等,這類現象稱為外生信息不對稱。公司的所有者并不全部了解經營者資產營運信息,行政管理者也不了解下屬是否在認真扎實地履行職責等,這類現象稱為內生信息不對稱。不完全、非對稱分布的信息會帶來很嚴重的后果,尤其當信息優勢經常被有策略的利用起來,因此,信息經濟學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,決策者通過設計一個激勵合同或契約,以獲得真實、有用的信息,誘導他人“講真話”;在內生信息不對稱的情況下,決策者通過設計一個激勵機制,以誘使另一方當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、公司內部組織、工資結構、稅收系統、社會保障、競爭條件、政治制度等等問題。信息經濟學研究信息與激勵的一個基本結論是,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)的研究關注不同類型的拍賣者的特性以及他們如何被最優設計以創造經濟效率。他的努力為一個充滿活力的研究領域奠定了基礎,并且這一領域已經擴展到實用范疇,如:財政部發售公債等。20世紀40年代后期,維克里設計了一個模型表明能通過設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所得稅問題的辦法。米爾利斯很快認識到他的方法能被應用到很多其它的類似問題。這已經成為現代關于復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,即所謂的道德風險。要回避由于非對稱信息所產生的道德風險,關鍵是要設計一些最優的契約或機制。

2.所得稅。很久以來,哲學家、經濟學家和政治學家一直在研究所得稅原理,不同的公平原理決定了稅收結構。在20世紀40年代中期,維克里分析中強調累進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濟糾紛,解決了這一問題。米爾利斯定義了一個嚴格的條件(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.道德風險。在經濟活動中,往往存在著這樣的現象,即某些人在最大限度地增進自身利益時,往往作出不利于他人的行動。這就是所謂的道德風險。如保險業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類似問題。保險項目會加大風險承擔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險問題時面臨的主要困難與維克里強調,米爾利斯解決的所得稅問題很類似。20世紀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生的各種結果可能性的選擇。因此,最佳補償協議的條件提供了人選擇可能性信息及保險保護必須被限制在一定范圍以提供商合適的激勵因素。在設計激勵方案時,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,人對結果選擇的信息量越大,成本越低。合約中規定,人承擔不受歡迎結果的部分成本或者獲取令人滿意結果中的部分利潤。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或權力了解不多。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。維克里根據治理交易的制度規則,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年諾貝爾經濟學獎,獎勵他們在非對稱信息條件下的激勵理論領域作出的重要貢獻。下面分別介紹他們的主要理論貢獻。

二．經濟中的非對稱信息以及相關問題

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,只能根據雇員的社會平均能力制訂工資標準,導致雇員的“逆向選擇”,直接造成高能力的雇員離職,公司多為低素質雇員,給公司造成一定損失,不能實現資源配置的帕累托效率,甚至會造成“低素質員工驅逐高素質員工”的現象。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,高素質人才通過選擇接受教育把自己與低素質人才區分開,但教育成本與能力具有非相關性,低素質的人才可以模仿高素質人才選擇相同的教育水平,從而使教育水平信息失真,導致“逆向選擇”。信息甄別成為解決“逆向選擇”的關鍵。這方面的研究和理論在模型上雖有重大進展,但它的實證性有待繼續測定。非對稱信息在產品市場中的表現與勞動力市場有相似之處,只不過是賣方更清楚成本、質量、價格等內在屬性,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”,問題的關鍵是信息傳遞。改善這種狀況的途徑,彭斯認為,如果較高質量的賣主能夠尋找到某種途徑向買主傳遞自身產品質量的信息,而為此付出的成本要比低質量產品的賣主低,使劣質產品賣主的模仿成本太大而不具有模仿的動機。總之,無論信息質量的優劣,只要高質量產品賣主的信息邊際成本小于低質量產品賣主的信息邊際成本,就可實現資源配置的帕累托改進。目前產品的廣告宣傳、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,但同時也帶來了嚴重的“逆向選擇”和“道德風險”。由于信息的非對稱狀態,就鼓勵了信貸資金向低信用企業流動,抑制信貸資金向高信用企業的流動,即信用質量越差的企業,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,又引來了嚴重的“道德風險”,即放款人的利益受到侵害或損失,具體表現形式為:違背借款協議,改變資金用途,私自用于投機易或高風險項目;隱瞞投資收益,逃避償付義務;對資金的使用效益漠不關心,不負責任,致使借入資金發生損失。為什么金融市場中信息非對稱的表現與普通商品、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權利和義務;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,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,致使出現了嚴重的“道德風險”。如何解決這個問題,西方著名學者羅斯進行了大量開創性研究,他直切問題的核心,即企業的金融結構與市場價值的關系,這就是響譽世界的MM定理。他主張只根據企業負債比來測定企業的市場價值,他的分析方法雖沒有全新的結論,但他的方法是嶄新的,給人一種全新的境界。為了進一步規范金融市場,筆者主張在羅斯分析的基礎上,應完善以下機制: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在機制;嚴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“道德風險”的立法工作。上述機制的完善和規范,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的“逆向選擇”和“道德風險”的表現則更為嚴重。從某種意義上講,在證券市場上沒有辦法解決“逆向選擇”和“道德風險”。因為要減少“逆向選擇”和“道德風險”,基本條件是改善信息的非對稱狀態,要改善信息的非對稱狀態,必須花費一定的信息成本進行調查、分析和監督,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,我國證券市場機構大戶操縱市場,銀行違規資金入市,證券機構違規透支,新聞媒介推波助瀾,誤導誤信股民跟風等,都是信息傳遞機制不暢,功能存在障礙的具體表現。西方學者普遍認為,在證券市場的信息傳遞模型中,除非有嚴格的約束條件,否則不存在唯一均衡。只有提高企業自己的信息成本,才能實現有效的分離均衡,才能使信用差的企業放棄模仿信譽好的企業的動機,但均衡的唯一性仍是一個有待繼續解決的問題。結合我國的證券市場,其核心是保證信息傳遞暢通、充分、準確,從而逐步趨于完全對稱。具體措施是:實現國有股和法人股的上市流通,以利健全信息傳遞機制,改善市場結構,減少信息扭曲,提高信息質量,發揮信息顯示器的正常功能。信息是一種特殊的商品,需求者實際上無權選擇,一旦信息質量存在問題,信息使用者的利益將無法挽回。因此規范和完善上市公司信息傳遞機制,降低信息成本,規范會計職業是十分必要的。一方面要加強對注冊會計師的管理,提高其風險度;另一方面加強行業自律,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生成溪必然。

另外一個熱點問題是：中國國有企業由于經營不善,面臨倒閉,在新的政策下,國企拍賣成為社會關注的焦點,如何使國有企業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:一是被拍賣企業的經營現狀;二是評估該企業的資產。拍賣理論的核心內容是弄清投標者對被拍賣企業的真實評價。這就需要投標者花一定的時間與精力去調查該企業的資產狀況,同時,拍賣者也要盡力弄清投標者對企業的真實評價。在歐洲,許多拍賣者得到的價格都低于投標者對企業的真實評價,因為,常常有這樣的集團,由于他們比別人更了解該企業,掌握了有關該企業的更充分的信息,從而壓低了該企業的價格。為了解決這一問題,可以進行二級密封價格拍賣法,即通過投標者之間的競爭,由出價最高者以次高價格購買,從而激勵投標者說真話。不過,拍賣者有時也會與投標者合謀,從而使拍賣失效,尤其是在拍賣公益企業時。故而,應采取一種更為公開的拍賣方式,讓更多的投標者競爭。比如,英國就把一些公共事業企業賣給法國(如水利系統)和美國(如電信系統)。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。在經濟轉軌時期,國有企業的所有者是由政府代表的全體人民,但在實際操作中,不同的企業隸屬于不同的政府部門。因此在企業兼并時會常伴隨有“一定的道德風險”問題。這一問題很有意義，其核心是產權問題。兩個歸屬不同政府部門的企業兼并時,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。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,委托人應該為人設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,人即經理會更努力地經營企業,使企業的資產不斷增殖。通常情況下,經理并不希望“兼并”發生,除非其經營狀況相當糟。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力。

三．國有企業的激勵問題分析

國有資產是通過層層的關系才到達企業的,而中國國企的委托關系具有無限循環的特性。在委托—鏈條上的當事人既是委托人又是人。從理論上講,國有資產屬于全民,工人階級是全民的優秀代表,是初始委托人,委托政府作為國有資產的人,而政府又作為委托人委托經理來管理國有企業;經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經營;車間主任是人同時又是委托人,委托工人進行生產。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。因此,解決這種委托問題的關鍵就在于規避道德風險與逆向選擇,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委托人的長遠利益。變“損人利己”為“雙贏”是這套機制的核心所在。當對人付出的努力不能進行完全的檢驗,從而人有可能試圖只付出少于他能夠付出的努力時;當一個只根據行動而不兼顧結果支付報償的契約建立時,潛在的道德風險立即產生。對委托人來說,人行動是不可預測的,委托人的問題是如何根據可觀測到的信息(資產增值率、利潤率、市場占有率、同行業企業家正常利潤等)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表示人在數量和質量上的工作時間或代表固定資產投資和開發研究等。θ是外生變量稱“自然狀態”,a、θ決定一個可觀測的結果π(a、θ),如產出。委托人的問題是設計一個激勵合同S(π),根據觀測的產出π對人進行獎懲。設人努力的負效用為C(a),委托人的期望效用函數為V=π(aθ)-S(π),人的期望效用函數為U=S(π)-C(a)。前面已經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。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。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,激勵相容約束的數學表述如下:s〔π(aθ)-C(a)〕≥S〔π(a′θ)-C(a′)〕a′∈A,這就是解決道德風險的基本簡化模型。當然要得出最優解需經過一系列的數學變換,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,并根據聲稱自己具有的屬性來決定按契約支付報償。a為人的內在屬性(不是道德風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系會創造循環的創新支力,會使企業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的分配制度進行改革。人的收入一定與企業的業績掛鉤與職工分配基金脫鉤,體現出按勞分配與按要素分配的結合。尤其是智力要素價值要得到實現,得到蛋糕的份額與其努力程度成正比。同時,企業的激勵相容約束機制也需要一個規范化的市場環境。環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,公司的經營狀況基本取決于經理的能力,公司一旦破產,經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。企業激勵相容約束機制的運作需要法律的保障,企業經理的任用要通過法律程序,另外上級主管部門對企業的督查要法制化。還要建立企業內部職工舉報獎勵制度,這樣才能使國企委托——關系處于良性的循環之中,使這個環緊緊地圍住國有資產,使國有資產保值增值。

四．結語

客觀上講,非對稱信息的研究目的在于如何設計一種有效的經濟機制,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,促使資源的帕累托最優。這方面研究理論和現實還有差距,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為模型。特別是在我國改革開放以來,激勵理論和實踐呈現出日新月異,而約束的理論和實踐則相對滯后,使激勵機制發生扭曲,甚至有人認為監控就是懲罰。必須改變這種傳統的思維定式,實現激勵約束相容,二者不可偏頗。這方面我們有豐富的經驗,又有深刻的教訓。今天,我們正在構筑社會主義市場經濟體制的框架,許多問題有待信息經濟學去參與研究,如保險業、拍賣業、舊貨市場、棘輪效應、國企改革、稅收、財政、制度變遷以至產權等等。信息經濟學是一門新型的經濟學科,它適應信息社會的需要,體現知識經濟的發展,最能實現帕累托最優。

參考文獻:

1、烏家培.信息經濟學.經濟學動態,1997(8)

2、張維迎.博奕論與信息經濟學.上海人民出版社,上海三聯書店,1996.1.

3、黃奕林.信息經濟理論的發展.經濟學動態,1998.1

設計理論論文范文第3篇

一般藝術生在入學第一年會學習設計基礎或三大構成等課程，由于他們有一定的手繪基礎，可以很輕松地把設計基礎的理論知識通過手繪視覺化。所以對于這類學生，教師在上設計課時常用的教學手法是講授設計的方法和形式等理論知識，學生根據理論，使用畫筆和顏料繪制出設計畫面。設計軟件課程一般開設在設計理論課程之后，有些本科院校甚至不開設軟件課程，全由學生自主學習。因此，藝術生的設計作業形式感較好，畫面較美觀，而且因為省略軟件課程的教學，大大增加了設計課程的教學課時，學校往往開設多門設計課程，教師有針對性地對不同的設計課程進行系統講授。而對于沒有接受過美術教育的非術科學生，這種教學方法往往行不通。非術科生沒有繪畫基礎，難以把設計的理論轉化為視覺的形式，所以，即便教師把設計課程講授得十分詳盡，也無法和學生產生共鳴，學生更無法把理論轉化為實踐。如果在入學第一學期給學生開設一門繪畫基礎課，可行性也不高。首先，美術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練，對高職非藝術設計生采取這種訓練不切合實際；其次，由于學生是非藝術專業，如果把大量時間用在對美術基礎的訓練上，勢必會耽誤其他專業課程的學習。那么什么樣的教學模式合適這類學生呢？20世紀80年代，個人電腦的普及給設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，現在只需用一臺硬件配置較好的電腦和AutoCAD、Photoshop、3DStudio等優秀制圖軟件相配合，便可使制圖所花費的時間縮短一半以上，并且圖樣美觀、準確。電腦使往常占用教學4/5課時的技法訓練銳減至少于1/10，讓學生有更充裕的時間考慮設計的細節問題，這對設計及其教育體系是革命性的沖擊。高職院校的辦學宗旨是快速培養學生的技術技能，而學生是難以在一兩個月的時間內熟練掌握設計軟件的操作的，所以在這種情況下，高職院校不得不放棄培養學生的美術基礎，而把主要精力放在培養學生的計算機技能上。這正好和術科生的培養方式相反。這種教學模式的弊端是，學生雖然有很強的軟件操作能力，很多學生也有很好的創意，但是設計出來的作品美觀度較差。為了解決這個問題，教師在課程設計上可以把一門軟件技術課程和一門設計課程合并教學，理論和實操相結合，符合高職的辦學宗旨。目前確實有很多教材也是這樣編輯，一些教師在教學上也是把軟件技術和實際的設計應用相結合。但是不管是教材也好，上課也好，多半以軟件技術為主、設計案例為輔。這樣就會出現一個問題：學生學會了軟件技術，也能根據教師的案例做出設計作品，但是缺乏舉一反三的能力。出現這樣的問題，是由于教材和教師都沒有設計理論知識的講授，學生缺乏設計的理論支撐，只懂得依葫蘆畫瓢，設計缺乏形式感，排版和構圖都不符合審美原則。為了解決這個問題，教師應先介紹設計的理論知識，這與美術專業學生的教學方式是一致的。然后，教師要把軟件技術和理論知識融合在一起，讓學生能夠通過軟件技術實踐本節課的設計理論。軟件技術是非美術生的手和筆，是能迅速訓練出來的“手繪技能”。這樣，設計課的教學就和美術專業教學同軌道了，能較好地保證學生設計的形式感和美觀度。這樣不僅能有效解決學生無法把設計理論視覺化的難題，也避免了同一節課設計理論知識太多，學生無法消化、應用的問題。因為設計的基礎知識看似簡單，卻需要學生通過練習才能得以消化吸收。如，在造型元素點、線、面的教學中，教師把設計中的點、線、面含義和編排形式講授給學生后，還要結合軟件知識，幫助學生學習如何通過軟件繪制各種不同造型的點、線、面，如何通過軟件進行畫面的編排。上面幾個案例都涉及Photoshop軟件中的濾鏡的應用，便于把濾鏡的知識點介紹給學生，并讓學生嘗試使用其他濾鏡或工具，設計更多樣化的點的造型。圖2、3是學生本課的作業。當然，這樣的教學方式也存在一定的缺陷。由于教學的章節安排是以設計理論為基礎的，軟件依附于設計，從軟件教學層面來講，會導致軟件技能教學比較散亂，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，系統地把軟件的基本功能和主要知識模塊介紹給學生，讓學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生課后自主學習軟件彌補課堂的不足。從學生的學習興趣看，學生都比較喜歡自學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，學生依舊可以設計出高品質的設計作品的原因。

二、多門設計課程融合成一門課程

設計理論的課程涉及內容眾多，包括版式設計、字體設計、海報設計、平面廣告設計、網頁界面設計、書籍裝幀、包裝設計、企業形象設計等，每項內容在設計專業都可以開設一門獨立的課程，藝術系的確也是如此分類教學的。但對于非藝術類學生則不可能開設那么多設計類課程，所以，學校經常統一開設一門綜合的課程，如設計基礎、平面設計等。對于本身設計基礎知識就相對薄弱的學生，在學習融合了多門課程內容的某一課程時，如果教師的教學方法不得當，其往往會產生倦怠感，教學會非常吃力。雖然理論知識是相通的，但是每種設計都有比較側重的知識點，如，書籍設計雖然也會用到造型元素，但學生更多的是要掌握排版的知識；平面廣告設計則更多地表現在創意基礎上。所以，教師可以嘗試把一種設計和一個知識要點綁定。筆者是這樣實踐的：造型要素和海報設計綁定，創意思維和廣告設計綁定，排版和書籍設計綁定，基本型設計和標示設計綁定。這樣做的優點是一門課程中所有的設計理論知識都有涉及，并且應用到各個不同的設計門類，適合非藝術生的教學。如，在教學安排上，教師先講授造型要素的應用，讓學生做一些海報作品，訓練學生通過形式美法則編排版面的能力。通過這個環節，學生可以熟練掌握造型要素的應用方法，并對構成的形式法則有充分的理解和掌握。圖4是這個環節中學生的設計作品。但是，學生在這個單元還沒有進行圖形創意訓練，所以大多數學生的設計作品雖然有很強的形式感，但是創意性或主題性不明顯，只有少數學生會把自己的理念和觀點融入設計，所以需要進行圖形創意訓練。教師可以把圖形創意訓練和廣告設計綁定，因為廣告最看重創意的表達。教師可以先從聯想和想象的思維方法入手，讓學生學會用創意的思維模式思考設計，然后訓練學生創意的表達形式，讓學生能把創意視覺化。如，構成圖形主題思想的許多概念經常是虛的、看不見的，但可以通過與之對應的、看得見的形體相關聯而構成虛實聯想。如，作品《鎖系列廣告》，要體現產品安全、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的事物或場景表達安全或堅固的品質；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）對應起來；《酒后勿駕車》和《閑》都是通過對圖形進行同構得到的創意圖形。在這個環節，學生的設計作品就不僅體現在形式上（對上一個環節的繼承），還體現在設計作品的獨到創意方面，作品的實用性和完整性更強。教師還可以把版面設計和書籍設計或網頁設計綁定，因為書籍設計或網頁設計所需要的素材最多，學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計課程融合成一門課程，并且各種設計理論都有涉及。

三、結語

設計理論論文范文第4篇

論文摘要：闡述水利工程與水域生態的關系，介紹了生態水利規劃的基本原則：工程安全性與經濟性原則；提高河流形態的空間異質性原則；生態系統自設計與自我恢復原則；景觀尺度與整體修復原則；反饋和調整設計原則。

1水利工程對河流生態系統的影響

在社會生產過程中水利工程對經濟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系統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、連續性和流動性，使水域的流速、水深、水溫、自水流邊界、水文規律等自然條件發生重大改變。這些改變對河流生態系統造成的影響是不容忽視的。未來的水利工程在權衡社會經濟需求與生態系統健康需求這二者關系方面，似應強調水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統的健康和可持續性。

2生態水利工程

從學科發展角度看，現在的水利工程學的學科基礎主要是工程力學和水文學，水利工程規劃設計主要對象是水文系統，往往忽視生命系統的現狀和未來風險等問題。學科的進一步發展應吸收生態學理論及方法，促進水利工程學與生態學的交叉融合，用以改進和完善水利工程的規劃及設計理論，形成水利工程學新的學科分支——生態水利工程學。生態水利工程學作為水利工程學的一個新的分支，是研究水利工程在滿足人類社會需求的同時，兼顧水域生態系統健康與可持續性需求的原理與技術方法的工程學。生態水利工程的內涵是：對于新建工程，是指進行傳統水利建設的同時（如治河、防洪工程），兼顧河流生態修復的目標。對于已建工程，則是對于被嚴重干擾河流重點進行生態修復。生態水利工程將與傳統治污技術、清潔生產（生態產業）及環境立法和資源管理一起，成為河流生態建設的主要手段之一。

3生態水利工程的規劃設計原則

3.1工程安全性和經濟性原則

生態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、發電、航運等需求，也要兼顧生態系統的可持續性。生態水利工程既要符合水利工程學原理，也要符合生態學原理。生態水利工程的工程設施必須符合水文學和工程力學的規律，以確保工程設施的安全、穩定和耐久性。工程設施必須在設計標準規定的范圍內，能夠承受洪水、侵蝕、風暴、冰凍、干旱等自然力荷載。按照河流地貌學原理進行河流縱、橫斷面設計時，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，動態地研究河勢變化規律，保證河流修復工程的耐久性。

對于生態水利工程的經濟合理性分析，應遵循風險最小和效益最大原則。由于對生態演替的過程和結果事先難以把握，生態水利工程往往帶有一定程度的風險。這就需要在規劃設計中進行方案比選，更要重視生態系統的長期定點監測和評估。另外，充分利用河流生態系統自我恢復規律，是力爭以最小的投入獲得最大產出的合理技術路線。

3.2提高河流形態的空間異質性原則

一個地區的生境空間異質性越高，就意味著創造了多樣的小生境，能夠允許更多的物種共存。反之，如果非生物環境變得單調，生物群落多樣性必然會下降，生物群落的性質、密度和比例等都會發生變化，造成生態系統某種程度的退化。由于人類活動，特別是大規模治河工程的建設，造成自然河流的渠道化及河流非連續化，使河流生境在不同程度上單一化，引起河流生態系統的不同程度退化。生態水利工程的目標是恢復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魚類、鳥類和其他生物物種，生態水利工程的重點應該是盡可能提高河流形態的異質性，使其符合自然河流的地貌學原理，為生物群落多樣性的恢復創造條件。

在確定河流生態修復目標以后，就應該對于河流進行生物調查、地貌歷史和現狀進行勘查和評估，建立河流地貌數據庫和生物資源數據庫。遙感技術和地理信息系統（GIS）是水文、河流地貌和生物調查的有力工具。關鍵的工作步驟是在以上兩種調查工作的基礎上，確定環境因子與生物因子的相關關系，必要時建立某種數學模型。河流環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、水溫、泥沙、營養鹽的遷移轉化、水文周期變化等。研究的內容包括：調查單個生物因子的基本需求，評估各種生物因子的相互關系和制約條件，對于“關鍵種”或標志性生物的環境因子進行分類和評估。在眾多的環境因子中，識別那些對于系統的結構和功能具有重要意義的環境因子，在此基礎上進行河流地貌學設計和生物棲息地的設計。

3.3生態系統自設計、自我恢復原則

生態系統的自組織功能表現為生態系統的可持續性。自組織的機理是物種的自然選擇，也就是說某些與生態系統友好的物種，能夠經受自然選擇的考驗，尋找到相應的能源和合適的環境條件。

將自組織原理應用于生態水利工程時，生態工程設計與傳統水工設計有本質的區別。像設計大壩這樣的人工建筑物是一種確定性的設計，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。河流修復工程設計與此不同，生態工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計。依靠生態系統自設計、自組織功能，可以由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。成功的生態工程經驗表明，人工與自然力的貢獻各占一半。

傳統的水利工程設計的特征是對于自然河流實施控制。而設計生態水利工程時，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控制自然界是不可能的。人們要善于利用生態系統自組織、自設計這個寶貴財富，實現人與自然的和諧。需要強調的是，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價值，尋求最佳的生態工程方案。

自設計理論的適用性還取決于具體條件。包括水量、水質、土壤、地貌、水文特征等生態因子，也取決于生物的種類、密度、生物生產力、群落穩定性等多種因素。在利用自設計理論時，需要注意充分利用鄉土種。引進外來物種時要持慎重態度，防止生物入侵。

3.4景觀尺度及整體性原則

河流生態修復規劃和管理應該在大景觀尺度、長期的和保持可持續性的基礎上進行，而不是在小尺度、短時期和零星局部的范圍內進行。在大景觀尺度上開展的河流生態修復效率要高。小范圍的生態修復不但效率低，而且成功率也低。整體性是指從生態系統的結構和功能出發，掌握生態系統各個要素間的交互作用，提出修復河流生態系統的整體、綜合的系統方法，而不是僅僅考慮河道水文系統的修復問題，也不僅僅是修復單一動物或修復河岸植被。

景觀則是指生態學中的景觀尺度。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行河流修復規劃？首先，水域生態系統是一個大系統，其子系統包括生物系統、廣義水文系統和人造工程設施系統。廣義水文系統又與生物系統交織在一起，形成自然河流生態系統。而人類活動和工程設施作為生境的組成部分，形成對于水域生態系統的正負影響。水域生態系統受到脅迫時，需要對于各種脅迫因素之間的相互關系進行綜合、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。水域生態系統是隨著降雨、水文變化及潮流等條件在時間與空間中擴展或收縮的動態系統。再者，河流生態系統是一個開放的系統，與周圍生態系統隨時進行能量傳遞和物質循環，一條河流的生態修復活動不可能是孤立的，還需要與相鄰的流域的生態修復活動進行協調。最后，河流生態修復的時間尺度也十分重要。河流系統的演進是一個動態過程。每一個河流生態系統都有它自己的歷史。河流生態修復是靠時間做工作的。有研究指出，濕地重建或修復需要大約15~20a的時間。因此對于河流生態修復項目要有長期準備，同時進行長期的監測和管理。

3.5反饋調整式設計原則

生態系統的成長是一個過程，河流修復工程需要時間。從長時間尺度看，自然生態系統的進化需要數百萬年時間。進化的趨勢是結構復雜性、生物群落多樣性、系統有序性及內部穩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，生態系統的演替，即一種類型的生態系統被另一種生態系統所代替也需要若干年的時間，期望河流修復能夠短期奏效往往是不現實的。

生態水利工程規劃設計主要是模仿成熟的河流生態系統的結構，力求最終形成一個健康、可持續的河流生態系統。在河流工程項目執行以后，就開始了一個自然生態演替的動態過程。這個過程并不一定按照設計預期的目標發展，可能出現多種可能性。

意識到生態系統和社會系統都不是靜止的，在時間與空間上常具有不確定性。除了自然系統的演替以外，人類系統的變化及干擾也導致了生態系統的調整。這種不確定性使生態水利工程設計不同于傳統工程的確定性設計方法，而是一種反饋調整式的設計方法。是按照“設計—執行（包括管理）—監測—評估—調整”這樣一種流程以反復循環的方式進行的。在這個流程中，監測工作是基礎。監測工作包括生物監測和水文觀測。評估的內容是河流生態系統的結構與功能的狀況及發展趨勢。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行生態修復的河流比較。

在反饋調整式設計過程中，提倡科學家、管理者和當地居民及社會各界的廣泛參與，通過對話、協商，以尋求共同利益。提倡多學科的交流和融合，提高設計的科學性。

參考文獻：

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［2］董哲仁.生態水工學的理論框架［J］.水利學報，2003，（1）：1~6.

［3］董哲仁.河流形態多樣性與生物群落多樣性［J］.水利學報，2003，（11）：1~7.

［4］MitschW.J.，JorgensenSE..EcologicalEngineeringandEcosystemRestoration［M］.PublishedbyJohnWiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.

［5］董哲仁.荷蘭圍墾區生態重建的啟示［J］.中國水利，2003，（11A）：45~47.

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［7］GosselinkJ.G.LandscapeConservationinaforestedWetlandWater－shed［J］.Bioscience，1990，40：588~600.

設計理論論文范文第5篇

分形作為一門新興的科學，在建筑設計中的運用現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)和分形的美學特性的借鑒。具體表現為對建筑表皮設計、建筑空間布局和建筑審美評價三個方面。

1.1分形在建筑表皮設計中的運用

將分形理論應用于建筑的表皮設計是最為直接、也是最為簡單的一種方式。這種方式的優點是容易造就出奇特的、富有美感和藝術張力的建筑及其形體，它在模仿自然形態的時候容易使人產生相應的聯想和想象，同時也能夠很好的與外部環境相融合，產生與環境協調的建筑形態來。分形理論的來源本來就是自然界中的奇妙復雜的事物，這些事物在自然中產生，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，與周邊自然環境想協調，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，白色的質感和樹枝的形體給人輕松的視覺觀感。此外，運用分形設計的建筑外表皮可以造成奇特的、強烈的藝術張力，給人耳目一新的感覺。位于英國的康沃爾的伊甸園工程，由格里姆肖建筑設計事務所設計。它的外在形體就借鑒了水滴的形態，由一連串逐漸變大或者變小的水滴連續的沿一條曲線排列，每個形體內有不同的功能。水滴表面又有多個六邊形的膜結構，內部充氣，整個形體看上去晶瑩剔透，具有極強的藝術美感，同時又與周邊的山體環境取得和諧。

1.2分形在建筑空間布局設計上的運用

將分形理論應用于空間設計，一般的方式是模式組織，按照某種構成形式或功能要求，將空間規則有序地排列，從而形成秩序。分形的內在結構是自相似的，并構成嵌套關系。這種層級的嵌套關系從整體到局部，再到細節上得到很好的體現。而在建筑空間布局設計當中，這種嵌套關系也被廣泛的利用，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則的疊加組合，就演繹出了建筑空間的復雜性。而這正是分形理論運用于建筑空間布局設計的具體體現。以日本新宿公園大廈為例，其賓館客房與衛生間構成居住單元，再由居住單元通過走到排列組合成客房標準層，而后由多個標準層和其他功能層(如餐飲、設備等)縱向組合成酒店的立體結構，最終發揮酒店的服務功能。按照某種構成形式或功能要求，將空間規則有序地排列，從而形成秩序。分形的內在結構是自相似的，并構成嵌套關系。這種層級的嵌套關系從整體到局部，再到細節上得到很好的體現。而在建筑空間布局設計當中，這種嵌套關系也被廣泛的利用，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則的疊加組合，就演繹出了建筑空間的復雜性。而這正是分形理論運用于建筑空間布局設計的具體體現。以日本新宿公園大廈為例，其賓館客房與衛生間構成居住單元，再由居住單元通過走到排列組合成客房標準層，而后由多個標準層和其他功能層(如餐飲、設備等)縱向組合成酒店的立體結構，最終發揮酒店的服務功能。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，再由多個不同大小的相似片區組成城市的區域，而后通過道路的聯系等最終形成城市。分形在建筑空間布局上，乃至在城市設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，現代建筑設計產生的早期還是對歐式幾何的運用為主，考慮傳統的結構規律和美學法則，諸如對稱與均衡、節奏與韻律、對比與和諧等。而分形引入了一種新的美學概念，即“分形美學”。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(如鸚鵡螺的紋理)，不規則自然美的屬性(如沙漠表面的自然紋路)和奇異美學形式(如Mandalbrot集的分形圖形)等四種，并結合建筑審美特性，提出了“分形建筑美學”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分形建筑設計手法

將分形運用到具體建筑設計當中，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制鏈接關系，也可以是較復雜的穿插。而運用分形理論的簡單原則卻可以形成復雜有趣的空間組合。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一于右側大的扇形當中，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，分形源于對自然復雜形態的思考，因此還原建筑形態于自然中的形體也是建筑設計的一個方向。但是仿生的運用也有不同的方式，比如對自然外在形態的模仿，也有對生物內在結構的模擬，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構，正是對樹杈結構的仿制與模擬。相同或者相似結構的逐層疊加或生長，構成了結構上的分形特性。第三種手法被稱為動態，事物本身是不斷變化著的，建筑也是這樣。在建筑設計中引入動態概念的設計手法，是運用分形理論于建筑中的一個突破。分形的產生是一個由簡單原則到復雜結構的動態變化過程。運用動態的設計手法，能夠造就奇特的建筑形體感，打破傳統建筑水平式的狀態而給人一種動態的存在感。當人們在建筑外部或者內部走動的時候，會發現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。當代著名女建筑師扎哈•哈迪德的建筑就是動態建筑的代表。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構邏輯細分，把一個規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自相似特征的過程。這種手法多用于建筑的表皮設計當中，例如墨爾本聯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結束語