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国债市场容量的扩大,有利于促进国债期货市场价格发现功能的发挥,从而促进真正的市场利率的形成。虽然我国国债的总体发行规模占GDP的比例小于西方发达国家45%—60%的水平,但是,我国经济的高速发展必然要求中央财政负债水平的提高。今天读文网小编要与大家分享:我国推出国债期货的基本条件与风险分析相关论文。具体内容如下,欢迎阅读!
我国推出国债期货的基本条件与风险分析
国债期货是以标准化的国债交易合约为标的的金融衍生品,是买卖双方通过交易约定在未来特定的交易日以约定的价格和数量交收一定国债品种的交易方式。1976年1月6日,芝加哥商业交易所(CME)上市90天短期国债期货合约,标志着国债期货交易的开始。作为利率期货的主要品种,国债期货交易自推出以来发展迅速,交易规模在利率期货各品种中名列前茅。目前,交易最活跃的国债期货是CBOT的中长期国债交易以及CME的短期国债期货交易。在利率市场化程度不断提高的国际金融市场上,国债期货交易越来越显示出其重要性。
现货市场规模越小,期货市场越容易被操纵
1.“3.27”国债期货事件分析。
谈到国债期货,不得不涉及“3.27”国债期货风波。为了活跃国债二级市场,带动一级市场,我国曾由政府和市场组织者引入国债期货,并于1992年12月28日在上海证券交易所首次试行。所谓“3.27”国债期货风波,是指在1995年2月13日财政部公布的1995年新债发行量被认为利多,且1992年发行的3年期国库券——3.27国债本身贴息消息日趋明朗的情况下,空方在行情飙升后蓄意违规抛出大量卖单,打压价格,致使多头全线暴仓的事件。“3.27”国债风波以及后来的“3.19”风波发生后,1995年5月17日,中国证监会鉴于当时并不具备国债期货交易的基本条件, 做出暂停国债期货交易试点的决定。
从1992年到1995年,中国的第一个也是惟一一个利率期货品种在经历短短的30个月后便告夭折。但是,当年的实验并非完全失败,追溯其发展历程,可以得到很多启发。当年国债期货市场上风波不断,并不仅仅是由于个别交易者蓄意违规,而是由于当时国债期货市场中存在的根本缺陷造成的。前车之鉴,发人深思。
(1)对国债利率风险的套期保值需求是国债期货推出的必要前提。
任何一种期货品种的推出,都必须基于套期保值的需要,一般而言,在比较成熟的期货市场,套期保值者要占20%—30%。 利率未市场化导致的套期保值需求缺损是当年国债期货交易暂停的根本原因之一。由于国债价格与市场利率呈反向变动关系,当市场利率变动时,国债持有者承担着利率风险,国债期货正是基于规避这种风险的需求而产生的。在这一连串关系中,利率的市场化是前提。然而,在20世纪90年代初,我国的利率水平和结构均由官方制定,利率较为稳定,国债收益率变动不大,保值需求不足。当时,国债期货市场的参与者大多出于投机心理,非理性行为较多,从而导致国债期货市场风波不断。
(2)成熟完善的国债现货市场是国债期货市场的依托。
现货市场是期货市场存在和发展的根基。任何期货市场的性质最终都要回归于现货市场。国债现货市场规模过小且流通国债比例过低,是导致当年国债期货交易暂停的又一原因。到1995年3月初,我国名义可流通国债量约1200亿元面值。同时,由于近一半国债为居民个人持有,实际可流通国债资金不超过650亿元。没有合理的市场规模, 就无法形成合理的市场价格。现货市场规模越小,期货市场越容易被操纵。
(3)风险监控与防范必须作为期货市场永恒的主题。
“3.27”国债期货事件的发生虽然有国债保值贴补的政策因素影响,但期货交易法规不健全,交易所风险监管体系不完善也是违规事件发生的重要原因。1992年,上海证券交易所在仓促推出国债期货时,不仅缺乏相应的监管法规和交易规则,更缺乏对市场风险的必要认识。“3.27”国债期货风波发生之前,交易所不仅没有涨跌停板限制,而且为了吸引更多投资者,甚至放松了对保证金比例和持仓限额的管理,最终导致了惨剧的发生。
2.国债期货的现实功能。尽管当年的国债期货试点以暂停告终,但作为一种新的金融市场衍生工具,国债期货在利率风险管理中的作用不容忽视。特别是当历史的车轮驶入21世纪后,随着经济全球化和利率市场化程度进一步提高,我们更应以发展的眼光看待国债期货的开发。作为金融期货的一种,与其他商品期货一样,国债期货具有规避风险和发现价格两大基本功能。具体而言,国债期货的主要作用在于规避利率的不确定性给债券持有者造成的风险,以及促进合理的市场利率的形成。
(1)稳定收益功能。在我国,随着利率市场化程度的不断提高, 利率波动将变得频繁。为稳定未来收益,利率风险管理显得极为重要。由于缺乏期货市场的对冲机制,目前最常用的利率风险管理技术是久期缺口模型,即以每笔资产或负债占总资产或总负债的比例为权重计算每笔资产或负债的加权平均久期,并通过调整两者之间的缺口状况来调节利率风险水平。设每笔资产久期为D[,A],负债久期为D[,L],资产负债率为μ,则资产负债久期缺口为:D[,GAAP]=D[,A]-μ×D[,L]。
一般情况下,如果保持D[,GAP]为零或略大于零, 就可以规避利率波动对所持头寸收益率的影响。但是,现实中由于利率的频繁波动导致久期很难计算,而且久期零缺口也很难保持,所以久期缺口模型已无法满足利率市场化条件下的利率风险管理需求。此时,利率期货的推出就显得极为必要,而我国目前利率期货最理想的承载体是国债期货,因为国债利率是我国目前市场化程度最高的利率。
(2)促进利率市场化和债券合理定价功能。国债期货的推出, 将为我国利率体系引入远期价格揭示机制,同时,改变“做多才能盈利”的单向盈利模式。这将有利于促进市场形成利率和债券合理定价,有助于构筑更为平滑合理的市场收益率曲线。此外,根据CBOT的经验,国债期货合约的标的往往是虚拟债券,空方在交割时有利用债券转换因子选择“最便宜的债券”交割的权利,该种交易制度有助于改变我国债券现货市场分割的状况,加快我国债券市场整合与统一的进程。
(3)风险投资、增加收益的功能。国债期货的推出将增加金融市场投资工具,对于套利者和投机者而言,这种高风险高收益的投资工具有助于极大地提高他们的收益,同时,也可以将国债期货作为资产组合中的一种,利用马克威茨资产组合理论进行组合投资,创造收益。
自1995年国债期货被叫暂停至今,已经历了10年的时间。这10年间,我国的经济环境发生了巨大的变化。在利率市场化改革取得实质性进展,国债发行规模急剧扩大的情况下,考虑推出国债期货已经成为不可回避的问题。关于国债期货推出的基本条件,我们可以从以下几个方面进行分析。
1.利率市场化进程与利率风险敞口的存在。
利率市场化是国债期货推出的前提。具体而言,利率市场化的特征可以从四个方面考虑:第一,利率形成体系上,由市场资金供求决定利率水平;第二,利率结构上,短、中、长期利率水平合理;第三,利率监管体制上,在央行进行宏观调控的前提下,金融机构拥有充分的利率自主权;第四,有一个市场基准利率,在我国这个基准利率目前应该是国债利率。
纵观国际上许多国家利率期货的产生过程,绝大部分是在利率管制放开之前就已经推出了国债期货。以美国为例,20世纪70年代,为解决“石油危机”影响下的通货膨胀问题,美联储频繁调动利率,造成债券市场收益率不稳定。应市场需求,CME在1976年就推出国债期货,但是当时美国并没有完全实现利率市场化。美国的利率市场化进程比较漫长,直到1986年3月废除联邦储备法案中规定的Q条例以后,才成功地实现了利率市场化。国债期货也可以在利率市场化的过程中推出。
我国利率管理体制经过20年的改革,在利率市场化方面取得了很大的成就,特别是1996年以来,改革幅度较大,利率市场取得了实质性的进展。1996年以来我国的利率市场化改革进程,依据的是“先外币后本币;先贷款后存款;先农村后城市;贷款先扩大浮动幅度,后放开上限;存款先放开大额,后放开一般存款”的总体思路进行的。
1996年,中国人民银行组建全国统一拆借市场,形成一个统一的同业拆放率CHIBOR,并启动公开市场操作业务,实现拆借利率市场化。同年,财政部正式引入价格竞争的招标方式发行国债,实现国债发行利率市场化。1997年,银行间债券市场形成,推动了国债流通市场利率的市场化。中国人民银行又于1998年扩大对中小企业贷款的利率浮动幅度。国债交易利率也在该年实现自由化。由于国债具有“金边债券”的特质,按照西方国家的经验,金融市场中的一个基准利率在我国基本出现。
1999年,中央银行放开协议存款利率,并允许外资银行,农村信用社,证券投资基金,甚至证券公司、保险公司进入银行间债券市场,使得上至一年下至七天的金融机构间同业拆借利率最大限度地反映国内金融市场的供求关系。2000年,放开外币贷款利率,下放外币贷款和300 万美元以上外币存款利率的自主定价权。2001年,长期国债采用拍卖方式发行,并发行15年长期国债,使国债发行收益率进一步市场化。
2002年,中国人民银行下放非中国居民小额外币存款自主决定权。2004年,央行扩大金融机构贷款利率浮动空间。2005年3月17日,中国人民银行决定调整商业银行自营性个人住房贷款利率,同时将金融机构在人民银行的超额准备金存款利率由1.62%下调至0.99%。我国的利率市场化进程在改革中不断前进,时至今日,虽然央行以行政方式确定银行存贷款利率的模式有待改进,但在相当大程度上,我国的贷款利率已基本实现市场化,国债利率市场化程度较高,已经达到美国当年推出国债期货时的利率市场化水平。
利率市场化的直接结果是利率的波动将变得频繁,进而导致利率风险敞口扩大,利率相关证券持有者的未来收益不稳定。利用国债期货规避利率风险,最基本的做法是在期货市场上作一笔与现货市场数量相等、合约标的尽可能相同而交易方向相反的国债期货交易,到期时再对所持国债期货头寸进行对冲平仓,使现货市场与期货市场综合盈亏状况为零,套期保值的目的即达到。从套期保值的目的出发,进行国债期货交易的目的是为了稳定所持债券头寸的未来收益。因此,无论将来利率上升还是下降,套期保值者的效用应该保持不变(这里的效用可以用财富状况来衡量)。
在我国,规避利率风险存在现实的需求。如2004年10月29日,中国人民银行宣布上调金融机构存贷基准利率,债券市场应声而下,其原因在于我国至今尚未推出真正意义上的市场做空机制,债券市场在缺乏充足的避险工具情况下利率风险凸现。近几年来,央行对具体利率水平的调整固然重要,但更重要的是其向市场传达了利率结构调整和利率市场化的信息。在这种情况下,国债期货的推出越来越显示出其必要性。
2.国债现货市场的发展与完善。
任何期货市场的发展都要以现货市场为依托。国债期货的推出必须建立在国债现货市场发展与完善的基础上。关于我国国债现货市场的发展状况,可以从国债发行规模和期限结构、国债可流通比例与交易规模、国债持有结构等几个方面进行分析。
首先,从国债发行规模上看,自1981年恢复国债发行以来,我国国债的发行规模呈稳步增长趋势,特别是1997年以后,国债发行规模一直保持较高水平(见表1、表2)。随着GDP增长,国债余额占GDP比重会以2倍以上速度增长。
表1中国国债发行情况(单位:亿元)
年份 实际发行数 期限(年) 余额(亿元) 国债余额/GDP
1997 2412 2—10 5548 7.5%
1998 3808.7 3—10 7766 9.9%
1999 4015 3—10 10524 12.8%
2000 4657 1—10 13674 15.36%
2001 4884 3—20 15618 16.3%
2002 5934.3 3—30 19336 18.9%
2003 6280.1 0.3—20 — —
2004 6924 — — —
资料来源:《中国人民银行统计季报》、《金融市场统计月报》1997—2003年。
表21997—2004年中国GDP增长率 年份 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
GDP增长率 8.8% 7.8% 7.1% 8.0% 7.5% 8.3% 9.3% 9.5%
资料来源:《中国统计年》,2004年。
国债市场容量的扩大,有利于促进国债期货市场价格发现功能的发挥,从而促进真正的市场利率的形成。虽然我国国债的总体发行规模占GDP的比例小于西方发达国家45%—60%的水平,但是,我国经济的高速发展必然要求中央财政负债水平的提高。比较世界上其他国家在推出国债期货时的国债规模(参见图3),美国在推出国债期货时期国债余额达3000多亿美元,占GDP的比重为16.67%,而日本在1985年推出国债期货时,国债余额占GDP的比重达50.567%。可见, 我国目前国债规模已达到当年美国推出国债期货时的水平,基本能够满足国债期货推出的需要。
此外,通过对表1的分析,可以发现在国债的期限结构上,过去的2—5年中期国债占80%以上的局面已有所改变,长期国债发行比例增加,1年以内的短期国债也开始发行。国债期限结构的多样化,有利于国债期货标准化合约的设计。同时,在当前利率水平较低而利率上调可能性较大的情况下,投资者对短期国债的需求量往往会很大,中央财政适时发行短期国债,在一级市场顺利发行的同时,还有利于活跃国债二级市场。
其次,从国债流通规模上看,我国国债可流通比例不断提高。1997年国债可流通比例为40.7%,到2000年可流通国债比例提高到54%,2001年又达到63.1%。与1995年相比,我国可流通国债的数量增加了近10倍。可流通国债是国债期货合约的真正标的,国债可流通比例的增加不仅提高了债券市场的流动性,也为国债期货的推出创造了条件。
国债现货市场已经能够为国债期货的推出提供坚实的现货市场基础
再次,从国债交易规模上看,可流通国债比例的增加提高了债券市场的流动性,大大活跃了国债现货市场以及国债回购市场的交易(见表3)。
表3中国国债交易情况(单位:亿元)
年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
现货交易 5029.2 3582.8 6059.9 5300.9 4157.5 4815.6 8708.7 5756.1
回购交易 13008.6 12876.1 16262.8 12890.5 14733.7 15487.6 24419.7 52999.9
合计 18037.8 16458.9 22322.7 18191.4 18891.2 20303.2 33128.4 58756.0
资料来源:《中国经济信息网》。
此外,2004年5月20日,银行间市场正式推出国债买断式回购业务, 即国债持有人将国债卖给购买方的同时,交易双方约定在未来某一日期,卖方再以约定价格从买方买回相等数量同种国债的交易行为。这一国债交易方式的设计,客观上提供了做空的可能:债券市场的投资者可以在回购期间内卖出债券,在回购期满时买回,这样即使在市场下跌时,卖空的一方也可以获利。作为一种介于国债现货与期货之间的交易方式,买断式回购国债的运作经验可以为国债期货交易的制度设计提供有益的。
最后,从国债持有结构上看,自1997年国家规定银行系统必须推出交易所网上流通系统后,证券公司及保险机构成了国债现货市场上的流通主体。虽然我国国债持有者结构中,期满兑付型个人投资者比例仍占60%以上,但是就对国债期货的推出起实质性作用的可流通国债而言,其70%以上掌握在商业银行、证券公司、保险公司以及证券投资基金等机构投资者手中。机构投资者特有的专业理财能力以及对国债收益率的套期保值需求为国债期货的推出提供了坚实的市场基础。
相较于20世纪90年代初的国债市场,我国目前的国债现货市场已有了长足的发展。虽然在可流通国债比例、国债期限结构等方面还存在一些不足,但我国的国债现货市场已基本具备了退出国债期货的条件,已经能够为国债期货的推出提供坚实的现货市场基础。
一系列法规的颁布为我国重新推出国债期货提供了较充足的法律依据
3.法律法规及监管体系的完善。鉴于当年国债期货交易的教训,在重新推出国债期货之前,必须重视监管体系的建设。
我国期货法规的建设在近十年来取得了很大的进步,相关法规的推出对整顿市场秩序、促进期货市场顺利运行方面起了积极作用。如1996年国务院转批《关于进一步加强期货市场工作的请示》,1998年国务院发布《关于进一步整顿和规范期货市场的通知》,1999年以来,国务院又颁布了《期货交易管理暂行条例》及与之配套的《期货交易所管理办法》、《期货经纪公司管理办法》、《期货经纪公司高级人员任职资格管理办法》和《期货业从业人员资格管理办法》等。这一系列法规的颁布为我国重新推出国债期货提供了较充足的法律依据。
在期货监管体系方面,2000年12月29日中国期货业协会的成立使我国期货业形成了由证监会、期货业协会和交易所组成的三级监管体系。此外,随着我国证券市场和商品期货市场的发展,证券交易所和期货交易所都已形成了一套比较完善的风险预警和防范机制,风险防范和抵御能力大大增强。
1.国债期货市场风险分析。国债期货具有“双刃剑”的作用,在规避利率风险和促进国债价格发现的同时,又由于其自身的“高杠杆性”和双向交易等独特交易方式而存在极大的风险。按风险形成原因分,国债期货市场的风险大致可以分为以下四类。
(1)宏观因素和政策因素变化而引起的系统风险。 宏观经济环境的变化以及特定时期政府政策的变化,会引起市场资金供求状况的变化,影响市场利率的正常变动,进而影响投资者对市场利率走向的预期,导致国债期货价格大幅波动,从而引发风险。这类风险的发生往往无法回避,属于不可控制风险。
(2)市场流动性原因引起的流动性风险。所谓流动性风险, 是指由于国债期货合约的流动性不足或国债期货市场资金的流动性不足造成的风险。国债期货合约的流动性大小与合约的设计有关。在投资者有开仓或平仓需要时,如果市场能够满足其需要,则该国债期货市场上的合约具有较强的流动性,如果市场无法使投资者的需要得到满足,则可能会发生违约风险。国债期货市场资金的流动性包括用于国债期货交易的资金量的大小以及资金能否及时到位两个方面。一定的国债期货交易规模要求有相应的资金量的支持,否则期货交易就无法顺利完成。此外,在保证金制度下,还要求投资者的资金能够及时补充保证金的需要。
(3)交易制度不完善而引发的制度性风险。 交易所是国债期货推出后的交易场所,交易所交易制度设计是否合理、风险控制能力是否充足,关系到国债期货交易能否顺利进行。“3.27”国债期货事件的教训已经表明,不完善的交易所交易制度是国债期货市场风险产生的“温床”。
(4)投资者个人原因或投资机构原因造成的风险。 国债期货市场应该是一个理性投资的市场,任何非理性的行为都会对市场产生不利的影响。此外,投资者的恶意违规操作行为也会扰乱正常的市场秩序,引发国债期货市场风险。
充分认识风险和重视风险监控是国债期货市场研究的核心
2.国债期货风险防范。作为一种基于规避利率风险需求而产生的金融衍生工具,国债期货交易所产生的风险和损失并不是工具本身的错误。在承认风险客观存在的前提下,我们更应该重视的是风险防范体系的建设,特别是在金融体制改革不断深化和全球金融一体化程度不断提高的情况下,充分认识风险和重视风险监控是国债期货市场研究的核心。分析和总结CBOT以及香港国债期货市场风险监控和防范的经验,可以得出国债期货市场风险防范的一些基本措施。
(1)国债期货合理定价是起点。根据无套利定价理论, 期货价格等于现货价格加上持仓费。考虑到国债附息,合理的国债期货价格应该等于国债现货价格加上融资成本减去国债票面利息收入。根据远期合同定价公式,国债期货价格可用数学公式表示
F(0,t)=S×(1+I-R)
其中,S:国债现货价格
I:在国债期货合约有效期内的融资成本率
R:0到t时刻内的国债票面应计利息率
在有效率的市场上,由于套利者的存在,国债期货价格应满足上述公式。因此,在公平、公开、公正的国债期货市场上,应该有一个权威的国债期货价格的存在。由于定价是国债期货交易的开端,所以,国债期货的合理定价是防范国债期货市场风险的起点。
(2)实时风险预警体系的建设是核心。国债期货交易的风险是客观存在的, 关键是在风险发生之前要对风险进行必要的预防,在风险发生之时要能做出及时的反应。“3.27”国债期货事件发生的一个重要原因就是上海证券交易所没能对空方的高风险违规行为做出及时反应。风险防范的有效措施是建立实时风险预警体系。实时风险预警体系的建立是一项复杂的工程。包括指标体系和统计查询体系两大部分的建设。根据多个指标的指示和对十多个项目的检测,可以对国债期货交易过程中的潜在风险做出很好的反应,从而达到有效地防范风险的目标。
(3)交易所交易制度的建设是关键。交易所是国债期货推出后集中交易的场所,也是防范国债期货交易风险的主要部门,因为国债期货交易风险首先发生在交易所内。交易所在防范风险方面,第一道措施应是国债期货交易会员资格审批制度,从源头上保证国债期货参与者的素质。其次,实行较高的保证金水平以及每日无负债结算制度。在国债期货推出初期,投资者对其认识不足,市场风险可能较大,较高的保证金水平可以减小国债期货的“杠杆效应”,同时,可以通过每日无负债结算制度控制一天之内价格波动的风险。
再次,实行限仓制度和大户报告制度,目的在于防止少数投资者对国债期货市场的操纵,最后,实行涨跌停板制。虽然CBOT在国债期货交易中不设涨跌停板,但是,涨跌停板的设置能够有效地缓减或抑制一些突发事件和过度投机行为对国债期货价格的巨大冲击,减缓每一交易日的价格波动,能有效抑制风险的发生。
(4)培养成熟的机构投资者。 机构投资者特有的专业理财队伍和专业投资能力可以减少非理性行为对国债期货价格的影响,从而减小国债期货市场风险发生的可能性。此外,在风险发生时,机构投资者往往具有较强的风险抵抗能力,能够将风险造成的损失降到最小。
(5)国债期货交易法规的完善是保障。 法律法规的作用在于从根本上规范国债期货市场各类行为主体的行为,防范市场风险,对现有的有关法律法规、规章制度进行补充、修改和完善,同时补充出台一些针对金融衍生品市场的管理法规,为国债期货在中国的顺利运行奠定良好的基础。
国债期货在我国的发展虽然经受了1995年被叫暂停的挫折,但这可以使我们认识到当年国债期货市场中存在的问题,并为我国再次推出国债期货提供经验。随着我国金融体制改革的逐步深入、利率市场化的一步步推进、国债市场的进一步发展以及整个期货市场的回暖,再次推出国债期货的条件也越来越成熟。在我国再次推出国债期货成为可能的情况下,我们就我国未来的国债期货市场提出以下几点构想:
首先,在国债期货市场的市场架构上,以交易所为依托,实行国债期货有组织的高度集中交易;以期货经纪公司或证券经纪公司为桥梁,对它们实行严格的市场准入,保证投资者交易意愿的顺利达成;以机构投资者为主力,用其专业投资能力保证国债期货市场上投资者行为的理性。
其次,在政策建议上,提倡建立全国性国债二级市场,改变目前国债现货市场分割的状况,使国债期货价格有一个统一的现货价格基础;在我国目前国债品种还不是特别丰富的情况下,建议在国债期货市场上采用“混合交割”制度,引入“转换因子”,缓解现券品种不足与期货合约交割的矛盾,完善期货交易法规,为国债期货交易提供坚实的法律基础。
最后,在风险管理方面,高度重视国债期货市场风险管理。在证监会、中国期货业协会以及交易所三级监管的基础上,特别强调交易所风险监控体系的建设,利用市场准入制度、保证金制度、涨跌停板制度、每日无负债结算制度以及限仓制度等防范国债期货市场风险。同时,鼓励经纪公司和机构投资者利用先进的审计制度防范自身内部风险。
国债期货最为一种重要的利率风险管理工具,在金融体制改革深入、利率市场化程度不断提高、利率风险敞口扩大的今天,其作用越来越大。在吸取当今国债期货交易的经验和教训的基础上,再次推出国债期货,必能充分发挥其规避利率风险和发现国债价格的功能。因此,国债期货在我国有广阔的发展前景。
本文首先分析了“3.27”国债期货事件,揭示国债期货市场的一些基本规律,并论述了在我国推出国债期货的重要现实意义。
关于国债期货推出的基本条件,文章从利率的市场化程度、国债现货市场状况以及法律法规的完善状况三个方面进行分析,在参考美国当年推出国债期货的市场条件的基础上,用不确定条件下的风险决策模型和参数估计模型进行定量分析,发现我国已经基本具备再次推出国债期货的条件。
在国债期货市场风险防范方面,提出了以交易所为依托、以经纪公司为桥梁、以机构投资者为主体,大力加强法制法律建设的风险防范模式。
最后,展望发展前景,我们认为国债期货在我国具有很大的发展空间。
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1992年-1995年,我国曾推出国债期货,国债期货市场交易一度非常活跃,然而当时现货市场和监管制度仍不完善,国债期货并没有发挥套期保值、价格发现等功能,反而沦为了投机者操纵市场、赚取高额利润的工具。“327”事件发生后,交易所和证监会及时采取措施规范市场,但仍不能遏制投机狂潮,国债期货交易被迫停止。距开展国债期货交易试点已有20年,在这20年里,我国的国民经济高速发展,市场经济体系不断完善,金融体制改革逐步深化,经济环境与以前有了很大不同。2013年9月6日,国债期货正式在中国金融期货交易所上市交易,这是金融市场逐渐成熟的结果,也是金融改革不断深化的必然要求。建立国债期货市场,有助于完善债券的发行、交易、风险管理环节,完善债券市场结构,健全债券市场功能。
在我国改革开放的进程中,利率市场化的问题一直受到广泛的关注。利率关系到国民经济的各个方面,我国实行渐进式的利率市场化改革,既达到了放松利率管制的目的,也避免了利率市场化影响宏观经济和金融体系的稳定性。目前,我国货币市场、债券市场和贷款利率市场化程度较高,存款利率市场化也在稳步推进,改革取得了显著的成果。随着我对外开放的推进和金融市场的自由化,市场化的利率让金融机构面临着更大的风险。长期以来,我国金融机构利率风险管理意识比较薄弱,风险管理方式也比较单一,缺少有效的利率风险管理工具。国债期货是一种简单、成熟的利率风险管理工具,债券市场较为发达国家的债券市场体系基本上都包括债券发行、交易和风险管理三级市场,国债期货市场更是对市场定价和避险具有关键作用。利率市场化为国债期货交易创造了条件,有利于国债合理定价,而国债期货的推出又有助于规避利率风险,降低市场主体的风险水平。本文回顾了我国利率市场化的改革成果,分析了市场主体面临的利率风险,探讨了国债期货对利率风险管理和利率市场化的重要意义。
改革开放以来,我国在利率市场化方面取得了巨大的进展。2003年2月,央行在《2002年中国货币政策执行报告》中公布了中国利率市场化改革的总体思路:先外币、后本币;先贷款、后存款;先长期、大额,后短期、小额。
1996年6月,银行间同业拆借市场利率首先放开,由拆借双方自主决定,这是我国利率市场化的起点。1997年6月,银行间债券回购利率和现券交易价格同步放开。利率市场化改革率先在货币市场取得突破,并且市场化程度不断提高。
1996年,财政部采用价格招标方式发行国债,标志着国债发行利率开始市场化。1997年6月,银行间债券利率实现了市场化。1999年9月,在银行间债券市场,财政部首次以利率招标的方式发行国债。我国债券市场上实施的基本上是市场化利率。
1998年,央行连续三次扩大金融机构贷款利率浮动区间,并要求各金融机构建立贷款内部定价和授权制度。2012年6月,央行将金融机构贷款利率浮动区间的下限调整为基准利率的0.8倍;7月,又将这一下限调整为0.7倍。2013年7月20日起,央行全面放开金融机构贷款利率管制,取消金融机构贷款利率0.7倍的下限,这对经济结构调整和实现稳增长具有重要的意义。
对于外币贷款利率,2000年9月,央行放开外币贷款利率,由借贷双方自主确定贷款利率和计结息方式。
1999年10月,央行批准商业银行对保险公司试办大额定期存款(最低起存金额3000万元),利率水平由双方协商确定,初步尝试存款利率改革。2004年10月,允许所有存款类金融机构对人民币存款利率向下浮动,不设下限,但不能上浮。2005年,金融机构同业存款利率放开。2012年6月8日起,央行将金融机构存款利率浮动区间的上限调整为基准利率的1.1倍。2014年11月22日,央行又将这一上限调整为1.2倍。2015年2月28日,将存款利率浮动区间的上限扩大到1.3倍,利率市场化改革进一步深化。
与人民币存贷款利率相比,境内外币存款利率的市场化步伐相对较快。2004年11月,放开期限在1年以上的小额外币存款利率。
根据巴塞尔银行监管委员会的分类,利率风险可分为重新定价风险、基差风险、收益曲线风险和期权风险。
重新定价风险也称期限不匹配风险,它产生于银行资产、负债和表外项目头寸重新定价期限(对浮动利率而言)和到期日(对固定利率而言)的不匹配。对我国商业银行来说,长短期存贷款利差的缩小刺激了居民对短期储蓄存款及企业对长期贷款的需求,导致银行资产的长期化和负债的短期化,利率敏感性资产与利率敏感性负债之间的负缺口较大。而且商业银行资本充足率较低,不良资产较多,面临着较大的重新定价风险。
在计算资产收益和负债成本时,即使资产和负债的重新定价时间相同,但是如果存贷款利率的变动不一致,也会影响现金流和收益利差,这就是基差风险。
收益率曲线风险是指收益率曲线的非平行移动对资产负债组合价值的影响。一般而言,收益率曲线会随着期限的延长逐渐上升,但经济周期的变化可能导致短期利率高于长期利率,影响以短期存款来为长期贷款融资的盈利能力。
期权风险来源于资产、负债和表外业务中隐含的期权。期权赋予其持有者买入、卖出或以其他方式改变金融工具或金融合同的现金流量的权利。商业银行的客户有权提前取款或提前还贷,利率调整使得净利息收入降低,增加银行的经营风险。
从已实行利率市场化国家的经验来看,放开利率管制往往导致利率升高,影响宏观金融的稳定性。利率波动的加剧对长期面对利率管制的金融监管部门和金融机构也是严峻的考验。长期以来,我国金融机构主要关注信贷风险和流动性风险,利率风险管理意识比较薄弱,管理方式也比较单一,主要通过回购合同和远期债券交易锁定某一期间内的利率风险。随着利率市场化的推进,利率波动性加大,必然会对我国金融机构的生存环境和经营管理产生重大影响。在利率市场化后,如何识别、衡量和管理利率风险对金融市场主体具有重大的现实意义。
国债期货能够规避利率风险,为投资者提供有效的利率风险管理工具。国债期货具有套期保值的功能,通过在期现货市场间的反向操作,投资者可避免利率波动造成的资产损失。期现货市场间的反向操作,对国债期货和现货市场的交易都有促进作用,而国债二级市场流动性的提高会促进国债的发行。同时,国债承销商可通过套期保值降低承销国债的利率风险,提高承销国债的积极性,促进国债发行市场的发展。期货与现货市场协调发展,有利于形成多层次的资本市场,更好的服务于实体经济。
国债期货具有价格发现的功能。在国债期货市场上,国债期货合约的买卖是通过公开竞价持续进行的,期货的价格和交易量会为投资者提供买卖决策的依据。供求双方能够准确分析市场动向,在充分竞争的基础上形成具有公开、权威和连续预期的交易价格,真实反映社会供求状况。在市场化的价格下,不同期限的国债收益率反映了不同期限的市场利率水平,为各类金融资产定价提供了依据,进一步推进了国债利率市场化。
我国基准利率体系已初步建立,主要以Shibor和国债收益率曲线为核心,为金融产品定价提供了参考。国债期货有助于提高债券市场定价效率,促进基准利率曲线的形成,完善中央银行公开市场操作体系。
我国利率市场化改革取得了显著的成果,在利率市场化的进程中,市场主体面临的利率风险加大。从成熟市场和新兴市场的经验来看,国债期货能够有效的规避利率风险,已成为不可或缺的避险工具。国债期货是随着利率市场化和规避利率风险的需求而产生并发展的,而国债期货的推出又有助于国债利率的市场化和完善基准利率曲线,推进利率市场化改革进程。
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由于我国国债期货的合约设计和普通的期货合约存在差异,传统的期货定价方法无法覆盖国债期货合约隐含的各类交割期权的价值。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:中国国债期货交割期权定价及实证研究相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
【摘要】2013年9月6日,在国债期货被叫停18年后,5年期国债期货在中金所挂牌上市交易,为债券投资者提供了有力的避险工具。国债期货由于特殊的交割制度,对空方存在隐含交割选择权。本文引入了Margrabe二元资产交换期权定价模型对国债期货交割期权定价,并实证分析了我国国债期货上市后交割期权的大小,进而分析了其应用。
【关键词】国债期货 交割期权 质量期权 Margrabe二元资产交换期权定价
国债期货作为国债的一种衍生品,若使用得当能够以较低的成本有效规避国债面临的利率波动风险。国际经验表明,国债期货是全球范围内使用最广泛、效果最显著的利率风险管理工具之一,能满足各类金融机构的避险需求。我国债券市场规模增速远远快于全球平均增速,同时我国利率市场化进程正在加速推进。利率市场化给债券市场带来了巨大的挑战,体现在利率骤然上升、波动幅度和频率加剧等方面,这加剧了债券投资者规避利率风险的紧迫性。使用国债期货进行基差套利和套期保值都需要考虑交割期权的影响,因为可以提高套利和保值的效果。国外许多学者对美国国债期货的交割期权进行了大量理论和实证方面的研究。本文使用Margrabe二元资产交换期权定价模型,通过实证分析了我国国债期货上市后交割期权价值的大小。
国债期货的空方具有选择使用何种国债以及选择在何日进行交割的权利,这个权利具有价值。空头交割期权分三种:转换期权(质量期权)、月末期权、时机期权。转换期权指在最后交易日之前,空方在可交割券中选择任意一种进行交割的权利,通常选择最便宜可交割券(CTD)。月末期权指在合约到期日到最后交割日之间执行的,空方将一只较昂贵的交割券转换为更便宜的交割券的权利。时机期权是滚动交割制度下,空方可以选择在交割月份的任一交割日进行交割的权利,又以百搭牌期权最为重要,百搭牌期权指在交割月份国债期货交易结束后,空方在交割申请之前根据国债的波动情况决定当日是否申请交割。
根据我国5年期国债期货合约的交割细则,在最后交易日后的交割流程中,空方必须在最后交易日后第一个交易日的11:30之前申报要交割券的品种,因此空方调整交割券的时间很短,月末期权价值可以忽略不计。由于空方决定提前交割的时间需要多方同意,且在滚动交割期间空方提出交割意向的截止时间是14:00前,早于国债期货交易结束的时间,所以空方没有在期货结算价确定后根据现货市场波动决定当日是否交割的权利,时机期权也可以忽略不计。因此,本文对国债期货交割期权的定价研究指的即是转换期权的定价。
二元资产交换期权定价模型是以Black-Scholes期权定价模型为基础推导出来的,因此其满足Black-Scholes模型的假设。假设有资产1和资产2,价格分别为x1和x2,一个只能在时间t'执行的欧式期权,如果执行时获得的收益是x1-x2,不执行收益为0,那么该期权相当于执行价为x2的资产1的看涨期权和执行价为 的资产2的看跌期权的组合,用公式表示如下:
w(x1,x2,t')=max(0,x1-x2)(1)
且其满足:0?燮w(x1,x2,t)?燮x1 (2)
该期权的买方可通过做空w1=?坠w/?坠x1的资产1,同时买入 w2=?坠w/?坠x2的资产2对冲其持有的头寸。因为w的定价公式是线性齐次的,根据欧拉定理下式成立:
w-w1x1-w2x2=0 (3)
通过这样的对冲,资产组合成为零投资组合,短期内的回报为0:
dw-w1dx1-w2dx2=0 (4)
Black和Scholes将一个股票多头和一个相应的期权空头组成无风险的组合,其回报为:
dw=w1dx1+w2dx2+w3dt+
其中 w3=?坠w/?坠t
通过公式(3)和公式(5),可以得出:
在约束条件(1)和(2)下,微分方程(6)的解是交换期权的价值w(x1,x2,t):
w(x1,x2,t)=x1N(d1)-x2N(d2)
该等式也适用美式期权的定价。考虑两个组合:组合A为买入用资产1交换资产2的欧式期权,组合B为买入资产1同时做空资产2。在任意时间t,A的价值是w(x1,x2,t),B的价值是x1-x2,在到期日t?鄢组合A的回报为max(0,x),组合B的回报为x,由上可知A的回报优于B的回报,即:w(x1,x2,t)?叟x1-x2。因此,即使是美式期权,其价值等于对应的欧式期权的价值。
国债期货空方具有的交割券选择权是交换期权的一种。国债期货空方交割券i能够获得的交割收益为F(t,T)×CFt+AIt(T),交出了价值为Pt(T)+(T)的券,净收益是F(t,T)×CFt+Pt(T)。因为空方可以选择CTD券进行交割,所以到期时空方实现的净收益是max1≤j≤nF(t,T)×CFj-Pj(T)。
假定有两个可交割券i和j,其中i是当前的CTD券,j在期货到期时可能成为新的CTD(竞争券),如果到期时j成为CTD券,则空方会用j进行交割,所以可以用二元资产交换期权定价公式。
以5年期国债期货TF1312为例,对其交割期权的价值进行实证。使用2013年9月6日到2013年12月13日共计64个交易日的数据,可交割券使用对应的银行间的可交割券,数据来源为万德资讯,CTD券取隐含回购利率IRR最大的。根据前述的二元资产交换期权定价模型计算得到的国债期货交割期权的理论定价如表1所示。
从结果可以看出,TF1403合约存在交割期权,交割期权价值约占面值的0.132%。
本文以我国国债期货交割期权为研究对象,根据国债期货交割制度,分析了交割期权的分类,并使用二元资产交换期权定价模型对交割期权大小进行了实证研究。研究表明,我国国债期货交割期权价值平均为0.132元,占面值的0.132%,这说明交割期权具有一定的价值。
国债期货的交割期权主要应用在基差套利和套期保值中,考虑交割期权的期货理论价格要低于不考虑的期货理论价格,如果使用交割期权调整后的期货理论价格,会提高基差套利和套期保值的效果。
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从国外的参考文献来看,专门研究利率市场化和国债期货二者关系的文章并不多,其中相关的观点主要是对单方面的研究,所涉及的二者关系论述则仅限于研究说明使用。Feyzio?lu、Porter、Takáts(2009)对比了北欧地区、美国、土耳其、韩国等的经验,得出中国金融改革取得了卓越的成效,认为中国市场已经确实符合了利率市场化的先决条件。Grieves、Marcu(2005)运用基点价格理论模型套算出国债期货的套期保值比率,并通过使用交换期权模型得出的结果表明用最终交付的不确定的债券计算的期货的基点价格值通常与由一个单一的交付模型显示基点价格值不同。从国内文献来看,主要集中探讨国债期货功能发挥的途径、国债期货上市的条件、国债期货与利率市场化的互动机制等方面。贺强等(2012)考察了国债期货的基本属性、主要功能和利率市场化的内涵与机制,提出了国债期货和利率市场化的互动规律并由此推演了我国重新推出国债期货的意义与基本条件。李雅晴(2013)从市场利率的传导机制入手,对国债期货推出后市场利率的定价体系和定价机制进本文由毕业论文网http://www.lw54.com收集整理行研究,分析认为国债期货推出前后市场利率价格水平的确定主要受到货币供应量、消费者价格指数、经济发展速度等经济因素的影响。
从我国目前对于国债期货与利率市场化关系的研究来看,大多数学者倾向于定性分析,对国债期货功能发挥的实证研究较少。本文在前人研究的基础上,利用2013年9月份重启交易的实际的国债期货交易数据,利用格兰杰因果检验对国债期货的价格发现功能进行研究,和OLS套期保值模型与传统等额套期保值模型对比分析了国债期货风险规避功能。
本文选取样本的时间区域为2013年9月6日到2014年2月28日,剔除两者时间未能匹配的数据,共计获得112对有效样本数据。期货数据选取国债期货合约TF1403收盘价作为期货价格,现货数据选取上海证券交易所20年(到)期固定利率债券21国债(07)的收盘价作为现货价格。将两组数据进行线性相关统计分析,得到图1显示结果。从图上显示的趋势我们可以看出,两价格走势十分趋同。我们对两组数据进行线性回归分析,从结果表明国债期货对国债的价格指数存在高度相关性,且国债期货的价格表现出领先国债现货价格变动的趋势,这就为我们对二者的实证研究提供了理论数据基础。(图略)
国债期货合约价格发现功能的具体表现在于期货价格是否能领先现货价格,且领先的时间越长,发挥价格发现功能的效率越强。运用格兰杰因果检验便能够帮助我们检验国债期货对现货的价格发现功能。本文利用Eviews软件对两个价格序列在滞后1、2、3期的情况下进行因果检验。(表1略)
检验结果显示:在5%的置信水平下,在滞后1、3期下,接受国债期货合约TF1403不是21国债(07)的格兰杰原因,即国债期货价格是国债现货价格的格兰杰原因,而国债现货价格不是国债期货价格的格兰杰原因。不过在滞后2期下,尽管期货还是现货格兰杰原因,然而现货也表现为期货的格兰杰原因,其结果与滞后1、3期下正好相反。因此,本文认为,在国债期货交易运行初期,期货价格对现货价格具有一定引导作用,但不是很稳定,有时也表现为现货价格引导期货价格。
国债期货合约风险规避功能体现于利用期货为现货进行套期保值的效果,考虑到样本数据较少,本部分将采用传统等价值套保模型和OLS静态套保模型的对比分析国债期货套期保值的绩效。等价值套期保值模型的最优套保值比
为1,最小二乘法回归模型的最优套保值比,需要估计如下方程:
其中,分别表示采用套期保值的现货和期货的对数收益率。
之后,计算套期保值的绩效则通过计算套保前后组合的波动减少程度来衡量,即:
其中,r为国债期货风险规避效果,为套期保值比例,var()表示方差函数。在这一部分,本文对上述108对的总样本价格进行分组处理,将刚开始国债期货交易的前38对数据作为样本外的对比数据,而将剩余的75对数据作为样本内的有效数据通过,对样本内的74对有效样本数据做最小二乘回归,得到OLS模型下的最优套期保值比为0.791。由此计算套期保值绩效比较,见表2。(表2略)
结果显示,在样本内,传统的等价值套期保值模型和静态OLS套期保值模型在最优套保比率上尽管有所偏离,差距0.2左右,但实际的套期保值有效性十分接近,都在0.5左右;在样本外,传统的等价值套期保值模型下套期保值的有效性为0.545,与样本内套期保值有效性基本接近,而在OLS静态套保模型下套保比率则为0.55,此时的套期保值有效性仅为0.344,相较之下风险规避能力较为微弱,因此在这一套保比率下运用国债期货进行套期保值意义不大。根据上述结果,我们认为国债期货交易合约自推出到现阶段已经在一定程度上发挥了规避市场利率波动的风险的功能。
通过上述研究结果可以发现,尽管我国国债期货从重新推出到现在仅仅四个多月,然而依然表现出了其价格发现和规避利率风险的功能。不过也由于我国现阶段国债期货市场处于初期阶段,交易规模远不如国债的现货市场庞大,其在价格发现的功能的实现上一定受到现货市场导向影响,不过这一影响并不妨碍我们得出国债期货具有价格发现功能的结论。至于国债期货的风险规避功能实现方面,在国债期货市场发展的初期便很好地表现出来了。
因此,对比上世纪试点国债期货时的“327国债期货事件”的失败,由于当时利率市场化程度低下,导致国债期货市场成为各大投资机构的投机对象,国债期货交易试点仅仅断断续续进行了三年便被迫暂停了;而当前,我国在推进利率市场化进程上已经取得了巨大进步,成为推出国债期货的巨大契机,从前四个月的交易数据我们可以看出国债期货交易表现十分稳定,国债期货作为利率期货的功能也得到了较好发挥,而且,随着期货市场规模的不断发展,必能更好的实现价格发现功能,为利率市场化过程中确定基准利率的问题提供良好的解决方案,同时也能够帮助稳定利率市场化进程中的利率波动,为投资者提供规避风险的一大途径。
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1992年-1995年,我国曾推出国债期货,国债期货市场交易一度非常活跃,然而当时现货市场和监管制度仍不完善,国债期货并没有发挥套期保值、价格发现等功能,反而沦为了投机者操纵市场、赚取高额利润的工具。“327”事件发生后,交易所和证监会及时采取措施规范市场,但仍不能遏制投机狂潮,国债期货交易被迫停止。距开展国债期货交易试点已有20年,在这20年里,我国的国民经济高速发展,市场经济体系不断完善,金融体制改革逐步深化,经济环境与以前有了很大不同。2013年9月6日,国债期货正式在中国金融期货交易所上市交易,这是金融市场逐渐成熟的结果,也是金融改革不断深化的必然要求。建立国债期货市场,有助于完善债券的发行、交易、风险管理环节,完善债券市场结构,健全债券市场功能。
在我国改革开放的进程中,利率市场化的问题一直受到广泛的关注。利率关系到国民经济的各个方面,我国实行渐进式的利率市场化改革,既达到了放松利率管制的目的,也避免了利率市场化影响宏观经济和金融体系的稳定性。目前,我国货币市场、债券市场和贷款利率市场化程度较高,存款利率市场化也在稳步推进,改革取得了显著的成果。随着我对外开放的推进和金融市场的自由化,市场化的利率让金融机构面临着更大的风险。长期以来,我国金融机构利率风险管理意识比较薄弱,风险管理方式也比较单一,缺少有效的利率风险管理工具。国债期货是一种简单、成熟的利率风险管理工具,债券市场较为发达国家的债券市场体系基本上都包括债券发行、交易和风险管理三级市场,国债期货市场更是对市场定价和避险具有关键作用。利率市场化为国债期货交易创造了条件,有利于国债合理定价,而国债期货的推出又有助于规避利率风险,降低市场主体的风险水平。本文回顾了我国利率市场化的改革成果,分析了市场主体面临的利率风险,探讨了国债期货对利率风险管理和利率市场化的重要意义。
改革开放以来,我国在利率市场化方面取得本文由毕业论文网http://www.lw54.com收集整理了巨大的进展。2003年2月,央行在《2002年中国货币政策执行报告》中公布了中国利率市场化改革的总体思路:先外币、后本币;先贷款、后存款;先长期、大额,后短期、小额。
1996年6月,银行间同业拆借市场利率首先放开,由拆借双方自主决定,这是我国利率市场化的起点。1997年6月,银行间债券回购利率和现券交易价格同步放开。利率市场化改革率先在货币市场取得突破,并且市场化程度不断提高。
1996年,财政部采用价格招标方式发行国债,标志着国债发行利率开始市场化。1997年6月,银行间债券利率实现了市场化。1999年9月,在银行间债券市场,财政部首次以利率招标的方式发行国债。我国债券市场上实施的基本上是市场化利率。
1998年,央行连续三次扩大金融机构贷款利率浮动区间,并要求各金融机构建立贷款内部定价和授权制度。2012年6月,央行将金融机构贷款利率浮动区间的下限调整为基准利率的0.8倍;7月,又将这一下限调整为0.7倍。2013年7月20日起,央行全面放开金融机构贷款利率管制,取消金融机构贷款利率0.7倍的下限,这对经济结构调整和实现稳增长具有重要的意义。
对于外币贷款利率,2000年9月,央行放开外币贷款利率,由借贷双方自主确定贷款利率和计结息方式。
1999年10月,央行批准商业银行对保险公司试办大额定期存款(最低起存金额3000万元),利率水平由双方协商确定,初步尝试存款利率改革。2004年10月,允许所有存款类金融机构对人民币存款利率向下浮动,不设下限,但不能上浮。2005年,金融机构同业存款利率放开。2012年6月8日起,央行将金融机构存款利率浮动区间的上限调整为基准利率的1.1倍。2014年11月22日,央行又将这一上限调整为1.2倍。2015年2月28日,将存款利率浮动区间的上限扩大到1.3倍,利率市场化改革进一步深化。
与人民币存贷款利率相比,境内外币存款利率的市场化步伐相对较快。2004年11月,放开期限在1年以上的小额外币存款利率。
根据巴塞尔银行监管委员会的分类,利率风险可分为重新定价风险、基差风险、收益曲线风险和期权风险。
重新定价风险也称期限不匹配风险,它产生于银行资产、负债和表外项目头寸重新定价期限(对浮动利率而言)和到期日(对固定利率而言)的不匹配。对我国商业银行来说,长短期存贷款利差的缩小刺激了居民对短期储蓄存款及企业对长期贷款的需求,导致银行资产的长期化和负债的短期化,利率敏感性资产与利率敏感性负债之间的负缺口较大。而且商业银行资本充足率较低,不良资产较多,面临着较大的重新定价风险。
在计算资产收益和负债成本时,即使资产和负债的重新定价时间相同,但是如果存贷款利率的变动不一致,也会影响现金流和收益利差,这就是基差风险。
收益率曲线风险是指收益率曲线的非平行移动对资产负债组合价值的影响。一般而言,收益率曲线会随着期限的延长逐渐上升,但经济周期的变化可能导致短期利率高于长期利率,影响以短期存款来为长期贷款融资的盈利能力。
期权风险来源于资产、负债和表外业务中隐含的期权。期权赋予其持有者买入、卖出或以其他方式改变金融工具或金融合同的现金流量的权利。商业银行的客户有权提前取款或提前还贷,利率调整使得净利息收入降低,增加银行的经营风险。
从已实行利率市场化国家的经验来看,放开利率管制往往导致利率升高,影响宏观金融的稳定性。利率波动的加剧对长期面对利率管制的金融监管部门和金融机构也是严峻的考验。长期以来,我国金融机构主要关注信贷风险和流动性风险,利率风险管理意识比较薄弱,管理方式也比较单一,主要通过回购合同和远期债券交易锁定某一期间内的利率风险。随着利率市场化的推进,利率波动性加大,必然会对我国金融机构的生存环境和经营管理产生重大影响。在利率市场化后,如何识别、衡量和管理利率风险对金融市场主体具有重大的现实意义。
国债期货能够规避利率风险,为投资者提供有效的利率风险管理工具。国债期货具有套期保值的功能,通过在期现货市场间的反向操作,投资者可避免利率波动造成的资产损失。期现货市场间的反向操作,对国债期货和现货市场的交易都有促进作用,而国债二级市场流动性的提高会促进国债的发行。同时,国债承销商可通过套期保值降低承销国债的利率风险,提高承销国债的积极性,促进国债发行市场的发展。期货与现货市场协调发展,有利于形成多层次的资本市场,更好的服务于实体经济。
国债期货具有价格发现的功能。在国债期货市场上,国债期货合约的买卖是通过公开竞价持续进行的,期货的价格和交易量会为投资者提供买卖决策的依据。供求双方能够准确分析市场动向,在充分竞争的基础上形成具有公开、权威和连续预期的交易价格,真实反映社会供求状况。在市场化的价格下,不同期限的国债收益率反映了不同期限的市场利率水平,为各类金融资产定价提供了依据,进一步推进了国债利率市场化。
我国基准利率体系已初步建立,主要以Shibor和国债收益率曲线为核心,为金融产品定价提供了参考。国债期货有助于提高债券市场定价效率,促进基准利率曲线的形成,完善中央银行公开市场操作体系。
我国利率市场化改革取得了显著的成果,在利率市场化的进程中,市场主体面临的利率风险加大。从成熟市场和新兴市场的经验来看,国债期货能够有效的规避利率风险,已成为不可或缺的避险工具。国债期货是随着利率市场化和规避利率风险的需求而产生并发展的,而国债期货的推出又有助于国债利率的市场化和完善基准利率曲线,推进利率市场化改革进程。
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自主合作教学模式是近几年新出现的一种新型教学模式,对于提高中学语文教学质量以及学生的语文学习水平有着重要的作用。在新时期新背景下,加强对于自主合作模式在中学语文教学中应用的研究有着重要的现实意义。以下是读文网小编为大家精心准备的:自主合作模式在中学语文教学中的应用分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:本文就自主合作式教学在中学语文教学中的应用进行分析,发现自主合作学习在语文教学应用中存在的问题,发掘它的优势,提出问题的解决办法,旨在为广大教育者进行教育改革作参考。
关键词:自主合作;中学语文;应用分析
1.1传统教学的弊端
为了适应应试教育,很多教师在教学中单纯的以提高学生的学习成绩为目标,在课堂上侃侃而谈,与学生没有互动,知识强塞给学生而不顾学生是否可以消化,使得学生在学习中产生厌烦情绪。这种教学方式下,课堂氛围比较沉闷死板,学生在学习中提不起兴趣,对于不懂的问题也不能及时的与教师沟通,缺乏与学生的交流,学生的自主学习能力和团队协作能力,自主创新能力都较低,不利于新时代的需要和在社会中的发展。
1.2自主合作学习的优势
自主合作学习中,教师将学生放在了学习的主体地位,学生充分参与到知识的学习和问题的解决。教师只是起到一个组织者的用处。自主合作学习中,教师为学生创建的和谐、平等、民主的学习氛围,使得学生在学习中积极参与,学习兴趣提高,注意力和集中力加强,从而有利于学习成果的取得。学生通过自主学习,自己发现问题,通过自己学习或者与其他组织成员合作来解决问题,学生的学习能力和交流合作能力得到了提高,同时也满足了学生的自豪感,树立学生学习的信心。
2.1组织自主合作学习时片面注重形式
自主合作学习的推广使得很多教师将它引入课堂,但是,一些初中教师由于没有正确的理解和学习自主合作学习的实质,在实施时出现了一些问题,自主学习成为了一种新形式而不是新的教学办法。教师只是将自主合作学习流于形式,教学目标不明确,教学方法使用不当,教学效果低下。教师使用方法不娴熟,学生难以接受这种转变,一时难以适应,在学习中摸不着头脑,最终导致教师和学生时间的浪费,学习效果也不理想。学生的学习能力没有提高,反而下降。
2.2教师在进行分组时不能科学合理的平等分配
合作学习要求小组之间的协作能力,教师在合作学习之前要进行合理的分组,根据学生的特长、爱好和性格进行分配,但是一些教师在分配时经常出现偏差,教师对学生的分配不是根据公平合理的原则,而是将学习成绩较好的学生分在一组,学习成绩较差的学生被分在一组,这严重地违背了教学的意义。教师的这种做法对于学习成绩较差的学生来说,也会对他们的心理阴影带来一定的不好影响,这严重违背了教师的基本道德。
2.3对于合作自主学习成绩的评价不科学
传统的教学中,学生的成绩是根据考试成绩进行判断,这种方法一直是初中教师评判学生的标准。自主合作学习下,学生被分为小组进行学习,这种整体模式使得教师在评判学生的学习成绩时不能再采用传统的评判标准,但是由于国家没有相关的评价体系,教师仍然按照原来的不合理的评价体系来划分学生,小组中的个别人会影响到小组的排名,这不利于学生在小组中的学习和发展。学生学习的积极性被降低,与他人合作的意识模糊,最终影响自主合作学习的开展。自主合作学习总书记强调的是学生素质的全面展开,因此,学生的进步并不是只靠学习成绩来进行判断,但是我国的教育体制下,很多学校和机构仍然是将成绩作为唯一的标准,与教师的考核挂钩,这就打击了教师开展自主合作教学的积极性。
1.1提高教师的专业技能
虽然自主合作学习中教师的主导作用被学生取代,但是,作为组织者和协调者,教师的作用还是非常大的。教师能否科学有序的组织自主合作学习,是课堂成绩能否取得的重要保证。因此,学校要加强对教师技能的强化,可以为教师进行专门的培训和讲解,使教师对这种新型的教学模式能够深入了解和灵活使用,教师在教学过程中能够正确的引导学生和组织学习活动,从而促进课堂效率的提高。
1.2建造积极良好的学习氛围,明确教学目标
自主合作学习虽然对传统的教学方式进行了改进,但是,并不是全盘否定了传统的教学模式,教师在教学之前应该定好学习目标,发现教学中的重点和难点,在学生自主合作学习时进行及时的帮助和引导。教师要改变传统的教学模式,教学手段和教学方式也需要进行改进,在课堂中,教师要将学生作为学习的主体,只进行适当的引导。教师的课题内容直接决定了学生对学习的内容是否有兴趣。因此,教师在教学中要针对学生关心和喜欢的事物来进行课堂的引导,上课方式也可以多种多样,用话剧,游戏等多种形式来丰富课堂,调动学生的积极性。
1.3合理分组、科学的组织课堂
教师在进行分组时要秉着育人的职业道德,对学生同等对待,不以成绩来衡量学生和进行分组,在分组时要科学公平的进行分配,避免将成绩好的分为一组,学习差的组成一组,以免造成学生学习兴趣的降低。教师要以培养学生的兴趣,均衡发展学生的素质为前提,根据学习内容和学生的特长进行分配,使每个学生在小组合作中都能发挥自己的作用,树立学生的信心,培养学生的责任感。教师对于一些学习困难的学生也要进行有效的帮助来完成他们的学习。自主合作学习中教师的主导地位降低,但是课堂的组织还要由教师来完成,管理好课堂纪律,以免课堂出现混乱现象,不利于教学活动的开展和学生的学习。
1.4完善教学体系,科学评价教学
教学方法虽然得到了改进,但是如何评价教学成果,国家和社会并没有系统的相配套的体系,因此,教师在教学中会对自己的教学活动产生怀疑。这就要求国家进一步的推行新课改,确立和完善学生全面素质评价体系。学校在对教师进行评比和考核时不能单纯的以科目成绩作为唯一的标准,而应该注重教师的教学活动。教师在对学生的成绩进行评价时也不能单纯的以学习成绩作为评判标准,而是以学生的学习能力和素质的提升来进行评价。
自主合作学习是我国语文教育者在新课标的要求下,探索出来的一种新型的教学模式。由于这种模式的大力宣传,自主合作学习模式已经在全国语文教学中普遍展开,问题也普遍存在,因此,教育者要结合自身和学生的实际情况进行教学,克服教学过程中产生的问题,提高学生的学习能力,促进我国语文教学的科学发展,为国家提供全面素质的人才。
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旅游产业结构优化是促使整个旅游经济协调发展、技术进步和经济效益不断提高的过程。产业结构优化是一个相对的概念,各个时期优化的内容是不同的,但一般而论,产业结构优化应包括产业结构合理化和高级化。产业结构合理化反映了经济的发展符合社会需要,旅游产业结构优化,其最终目标应是实现旅游业的持续稳定发展,提高整个旅游经济的社会经济效益。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:旅游产业结构优化对区域旅游经济增长贡献的演变分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
摘 要:伴随着经济发展,在人们物质水平不断升高的情况下,旅游行业开始逐渐兴盛起来,并且开始成长为一项经济产业,影响着我国经济的发展。本文深入的分析了旅游行业的整体发展状况,并针对相关发展指标的具体数据来源展开了探讨,并且分析了相关数据的研究方式,同时针对旅游产业优化进行了系统分析,探讨了其对经济增长的作用。
关键词:旅游行业;产业优化;经济增长
前言:通过系统分析能够得知,旅游业的整体产业结构不仅影响着旅游行业本身的经济效益,同时还影响着区域经济的变化,如果产业结构不合理将会对经济效果产生制约作用,不仅会制约到经济发展的速度,同时还会影响经济水平。在这种情况下,就应该针对产业结构中的各项环节进行具体的分析和研究,将其对经济增长的具体贡献,以及整体变化的规律,做出详细明确的了解。
通过研究调查相关数据能够明确了解到,我国在2013年的整体国内旅游状况以及国外的整体旅游状况呈现出了持续增长势头,由旅游所拉动的经济产生了良好的效果,并且形成了1.45亿元的经济增长,相较于往年的平均增长增加了10%。在这种盛况下,旅游行业已经开始受到各个行业的关注,并且成为了舆论的焦点内容,但是受到地域性差异的影响,旅游行业会从整体上呈现出改革措施以及旅游资源方面的不同程度差异,除此之外,总体的产业结构以及经济发展机遇也会存在某种程度上的不同,在这种情况下不同区域在旅游行业中所产生的整体经济增长就会呈现出很大程度的差异。
这就在一定程度上使得旅游行业所产生的整体经济增长呈现出不均衡的状态,很多时候由于各方面因素的限制和影响,使得旅游行业呈现出很大程度的反差,具体来讲,我国的东部地区在所拥有的旅游资源方面并不十分丰富,可是却呈现出了十分显著的经济增长效果,在我国的西部地区有着优越的自然条件作为旅游资源,但是在整体经济增长方面,却因为受到各种条件的限制,呈现出了疲软乏力的状态。从现有的旅游业发展历程来看,这一行业能够产生经济增长的主要动力来源是市场化改革,这样一来就使得整个旅游行业从整体上实现了产业结构优化,从而增加了经济增长的总体效率。
2.1数据来源以及具体处理措施
在继往开来的改革开放措施带动下,我国的经济体制开始进行市场化变革,这在很大程度上刺激了旅游行业的繁荣和发展,并且逐渐进入了发展的黄金阶段。在这时政府也不失时机的针对旅游行业进行了大力的政策扶植,推动旅游行业的进一步发展,针对旅游行业的具体状况出台了很多鼓励性政策,并且强化了针对旅游行业的投资,这一系列的举措在稳定住了旅游业发展趋势的同时,也使得整体的发展速度逐渐提升。
通过对相关数据的了解,时至今日,在我国境内进行旅游的游客,已经在数量上累计达到1.56亿人次,由此产生的国际性经济收益已经累计达到529.59亿美元,相较于往年的增长呈现出明显的提升趋势。在我国境内所产生的旅游人数流动量以及远远超出了32亿人次,由此产生的总经济收益累计达到2.63亿元,同比例情况下所产生的增长率已经达到15.7%。我国国内进行国际旅游的总人数已经累计达到9800万人次,同比例的增长概率已经增长了18.9%。与此同时,旅游行业的总体生产能力也呈现出了全面增长的趋势,并且在生产要素方面在持续性扩大着总体的规模,在此基础上,旅游行业的整体产业结构也呈现出了全面优化的效果。
2.2测度模型
产业结构的改变能够对区域旅游经济产生怎样的影响,对这方面内容进行测算的方式主要有三种:以生产函数为基本角度进行测算、以产业结构的相关具体统计数据作为依据进行测算、以投入和产出作为基本角度进行具体测算。生产函数能够从一定程度上将经济生活中的现实状况大概反映出来,但是通过这种方式进行具体的测算很难找到拥有较强可比性的样本数据。
除此之外,尽管利用收入产出的方式进行具体测算,能够得出相对准确的结果,但是在进行具体的测算之前,需要做好详细的产出分析工作,否则将不能够进行具体测算,这样看来这两种测算方式都存在着很大程度上的局限性。在这种情况下,利用产业结构中的相关统计数据来进行具体的测算,能够将以上两种方法中存在的局限性进行有效弥补,不仅能够得到客观准确的计算结果,还能够很容易得到相关统计数据。
3.1计算结果
通过具体的测算公式能够针对2005~2013年之间旅游行业的产业结构优化促进旅游区域经济的具体增长状况,如图1示。从图中的内容能够明确了解到,旅游业已经对我国的区域旅游经济的具体增长形成了强大的推动作用,有着明显的贡献。但是在不同的时间阶段,所产生的推动效果以及贡献程度会存在着不同程度上的差异。以经济周期为基本角度进行问题分析,能够将图中的曲线以2009年为节点,分成两个阶段。
3.2旅游产业地位处于提升阶段的具体贡献
通过上一节内容能够明确了解,在前一个阶段中,旅游产业的整体经济地位正处于逐渐上升的阶段,在这一过程中旅游行业在国家经济发展中的重要意义被逐渐认可。特别在2008年奥运会在我国正式举办的期间,外国人口入境旅游的人数总流量出现激增的趋势,这在一定程度上刺激了我国的整个旅游业,使得整个行业得到了阶段性的发展。在此基础上,政府对整个旅游行业也进行了一系列政策性鼓励,使得整个行业得到扶植,同时也强化了整个旅游系统的各地管理机构的具体建设,使得整个管理体系能够更加完备和系统。在这一过程中,旅游已经成为各地区进行具体经济建设的支柱性产业,而且还在针对旅游的相关资源进行持续性的深度开发,在旅游产品的类型上推陈出新,具体来讲,如工业园区,还有农家乐,甚至是邮轮游等,这些新型的旅游产业还有待于进一步开发。
3.3发展阶段的具体贡献
在后一个阶段,整个产业已经基本上趋于成熟和稳定,呈现出了稳中有进的发展态势,这在很大程度上拉动了国民经济的流通,产生了一定规模的国民消费,使得区域经济在旅游带动下快速发展,从而推动了国民经济的总体增长。
结语:针对旅游行业的整体产业结构优化所能够形成的促进区域旅游经济总体增长进行具体研究,需要通过科学的测算方式,并能够依照测算的结果进行科学详细的分析。
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电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程,是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀),提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。以下是读文网小编为大家精心准备的:PLC与变频器在电镀生产线控制系统改造中的应用分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
河源某电镀厂为承接大量ABS塑料电镀(挂镀方式)加工,决定新建ABS塑料电镀自动生产线。为充分利用工厂现有资源,尽量减少工厂的投入成本,决定将现有仓库改造为ABS塑料电镀自动生产车间,改造项目中包括仓库现有一台单梁悬挂起重机(0.5t)。根据单梁悬挂起重机的工作特点和ABS塑料电镀生产工艺流程,经笔者反复思考,在保留点动功能的前提下,决定应用三菱PLC和变频器将单梁悬挂起重机改造成为ABS塑料电镀专用行车。
1.1主电路分析
该起重机共由4台异步电动机拖动,吊钩升降由一台电动机M1拖动,为防止电动机突然断电导致重物自行坠落或下放重物时下降过快而造成事故,电动葫芦具有电磁离合器制动装置和再生发电制动控制功能。电动小车移动机构由一台电动机M2拖动,大车移动由两台电动机M3、M4拖动。M3、M4两台电动机规格相同,两台电动机定子绕组接在同一电源上,但三相电源的相序相反,使两台电动机的转向相反,以保证大车的两侧滚轮驱动运动方向一致。
1.2控制电路分析
控制电路的电源由控制变压器TC输出36V 电压供电,吊钩的上下升降由SB1、SB2控制,电动小车运行由SB3、SB4控制,大车运行由SB5、SB6控制,电动小车两侧限位开关为SQ12、SQ13,大车两端限位开关为SQ15、SQ16及换相联锁线路。
根据ABS塑料电镀生产工艺流程,该电镀生产线有除油槽、亲水槽、粗化槽等18个槽位(槽位代号按顺序分别为1号~18号),全线总长约40m,而仓库车间长约25m,因此需将电镀槽按工艺顺序分两边均匀分布,即分2条电镀生产线,但必须首尾相连按工艺进行电镀。
在电镀生产线的左侧上挂点(原位装货点),由工人将待电镀零件装入挂篮,挂到起重机吊钩上,并发出启动信号,起重机吊钩上升并按工艺流程要求在需要停留的槽位停止、下降、停留、上升。如此完成电镀工艺规定的每一道工序,直至第2条电镀生产线的末端下挂点(卸货点)卸下电镀好的零件,根据需要自动返回原位,重新装货发出启动信号进入下一轮电镀加工循环。
为实现ABS塑料电镀生产工艺,并保留地面点动(上、下、左、右、前、后)操作功能,作如下改进:
(1)选用可编程控制器(PLC)实现对起重机的自动运行控制。
(2)为实现快速搬运和准确制动停车,减小起重机停车的冲击和挂篮的摇晃,采用变频器对电动葫芦电机、小车电机、大车电机进行调速控制。
(3)为控制起重机对上、下挂点和18个槽位进行准确定位,在大车导轨上的对应位置加装定位开关SQ0、SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7、SQ8、SQ9;在小车导轨上两侧对应位置加装定位开关SQ10、SQ11。考虑起重机主要工作在自动循环状态,其定位开关的工作频率高、可靠性及精度要求也较高,因此以上定位开关均选用LXJ0型接近开关(直流24V),由PLC内部电源24V提供。
(4)为实现地面点动和电镀自动循环的切换、急停、停止、启动等功能,在原有悬挂式按钮盒按钮的基础上加装一块控制板,其中,SB9为点动或自动循环切换按钮(复合自锁按钮),SB10为紧急停车按钮,SB11为起重机启动按钮,SB12为停止按钮。原悬挂式按钮盒按钮均随大、小车移动,加装控制板固定安装在上挂点附近,以方便工人操作。
(5)电动葫芦下方需要加装2个重锤限位器。SQ14控制上升高度,SQ17控制下降高度,下降高度应根据电镀槽液位高度来确定。
(6)为清楚起重机工作状态,增加了电源、越位报警、手动、自动状态指示灯。它们分别是HL1、HL2、HL3、HL4。
(7)由于起重机改造后处于长时间工作状态,在主线路中加装热继电器。
(8)原控制电气线路主电路中有6个接触器,现只保留3个接触器。
(9)考虑变频器和电机之间的连线比较长,可能导致变频器过电流跳闸,漏电流增加,电流显示精度变差等,因此布线时应尽可能让两者间不超过50m,确实超出的,则选用输出电路滤波器(OFL滤波器);同时,因PLC输出端接有感性负载(接触器线圈),将会影响PLC正常工作,为提高PLC控制系统的抗干扰能力,在负载两端并联RC吸收电路(交流负载)。
4.1可编程控制器型号选择
根据电镀工艺和硬件改造方案,确定了输入、输出端口的数量,并考虑经济性,满足使用要求,决定选用FX0N-60MR型号的日本三菱可编程控制器,其有36个输入点和24个输出点,满足了控制电气线路改造的需求。
4.2变频器型号选择
电动葫芦、小车、大车的运行由一个变频器实现控制,由于电动葫芦起重电机功率最大(0.8kW),因此所选变频器只要能满足电动葫芦电机,则大车、小车均能满足。已知起重电机型号为ZD21-4,额定功率0.8kW,额定电流2.2A。
4.2.1选用变频器的功率
变频器的容量PCN由下式确定:PCN ≥kPM/ηcosφ .其中:k为电流波形的修正系数,一般取1.05;PM为负载所要求的电机轴输出功率,PM为0.8;cosφ为电机的功率因数,约为0.75;η为电机的效率,约为0.85。将相关参数代入上式,计算得PCN ≥1.31kW .再由公式ICN ≥kIM(ICN为变频器的额定电流,IM为电机工频电源时的电流,IM为2.2)可知ICN≥2.31A。
4.2.2变频器类型的选择和型号确定
该起重机是恒转矩负载,为了实现恒转矩,适当加大容量。由于该变频器安装在配电箱内,因此选用防护式,不带选用件。综合以上情况,确定选用高性能矢量三菱变频器,型号为:FR-A740-1.5K-CHT。
4.3变频器主要参数设定
Pr.79设为3(外部组合操作模式);Pr.10设为18Hz(制动动作频率);Pr.4设为90Hz(高速);Pr.5设为40Hz(中速);Pr.6设为20Hz(低速)。
4.4软件编写
本程序主要采用步进指令、基本指令、特殊软元件进行编程,将自动循环和地面手动操纵分为两条通道,由SB9(X30)为选择条件,如不作选择,则程序默认为自动循环状态,否则进入地面手动操纵状态。现将起重机进入自动循环工作状态程序进行说明。
(1)自动循环:按下启动按钮SB11(X32),此时不论电动小车和大车处于任何位置(空载状态),大车先将以90Hz(快速)返回至上挂点(原位),而后小车也以90Hz(快速)定位到上挂点(原位),此时接近开关SQ0、SQ10发出信号,大车、小车电机通过变频器被先后制动停移,吊钩开始快速下降,下降至设定高度时,下降定位开关SQ17发出信号,吊钩停止下降等待挂篮上挂。如上挂完成,工人按启动按钮SB11,则吊钩以90Hz(快速)提起挂篮上升运行。上升至设定高度时,上升开关SQ14发出信号,吊钩停止上升并制动,防止挂篮自行坠落。定时器延时3s后,PLC向大车2个电机发出信号,大车以90Hz(快速)向除油槽(1号槽)方向移动,运行6s后以40Hz(中速)运行3s,再以20Hz(低速)运行2s,待除油槽接近开关SQ1发出信号,大车停止右移,准确定位后,吊钩快速下降至SQ17,开始6min的除油,除油完毕后吊钩快速上升至开关SQ14,吊钩在除油槽上方停10s,让镀件表面镀液流回到电镀槽中,定时时间一到,大车又快速向亲水槽(2号槽)方向移动,然后再经2次减速后定位到亲水槽;
以此类推,直到完成活化槽(9号槽)工序后大车不再向右移动,此时第1条生产线9个槽电镀工序完成。接着由小车以90Hz快速向清洗槽(10号槽)横向移动,运行15s后以中速运行3s,再以低速运行2s至SQ11制动定位至清洗槽,完成清洗槽工序后,大车往反方向运行,直至大车运行到第2条生产线的第18个清洗槽时,ABS塑料电镀工序全部完成,大车继续快速返回至下挂点,待SQ0发出信号,大车被制动停移,吊钩快速下降至设定点,等待工人取下挂篮。取下挂篮后,如果是单次循环或电镀任务完成,则按停止SB12,此时吊钩快速上升至SQ14后,小车快速横向移动至SQ10,起重机停靠在上挂点并停止工作,原位待命。如果是多次循环,则按启动SB11,此时吊钩不再上升,小车直接快速横向移动至SQ10回到上挂点(原位)等待第2批零件挂篮上挂。
(2)停止:在自动循环状态时,在电镀过程中,如出现一般性质异常情况可按停止按钮SB12,起重机将停止运行,待问题处理完毕后,按启动按钮SB11将继续运行。
(3)急停:在自动循环状态时,遇紧急情况时,按SB10能禁止所有输出(应用M8034)。
(4)六档点动控制功能:按点动或自动切换按钮SB9时,电动葫芦、大车、小车处于行走范围内任何位置均可以实现点动控制功能,此时手动指示灯亮。
(5)来电或恢复供电指示功能:通电指示由Y04驱动,Y04通过特殊继电器M8000的常开触点联接,在PLC开机后,使Y04线圈被驱动,指示灯亮。
(6)越位报警功能:起重机运行时,当吊钩上升过程因重锤限位器失效,断火限位器SQ20将发挥作用,切断电动葫芦电机电源,或者当大车、小车移动时,只要碰到限位开关SQ12、SQ13、SQ15、SQ16,起重机则停止工作,报警灯亮。
该起重机经多次调试和运行,各项功能均满足生产需求,系统性能稳定可靠,操作灵活方便,抗干扰能力强。特别是在运行中避免了急刹车所造成的振动和吊钩的晃动,实现了高效运行准确停车等功能。应用PLC、变频技术对单梁悬挂起重机改造成ABS塑料电镀自动生产线专用行车,不仅解决了企业实际生产中的困难,为企业提高生产效率和经济效益,还能为同类技术升级改造提供借鉴和参考。
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涡轮轴发动机的燃油系统,由燃油泵、燃油滤、喷油嘴等组成,以保证发动机在各种工作状态和各种飞行条件下所需要的燃油流量。根据直升机飞行需要,对涡轴发动机燃油系统有以下要求:能在较宽的温度范围内正常供油。一般要求的外界气温范围为-60一 60℃。气温过低,可能导致处于悬浮状 的水分结冰,而沉积在燃油滤上将其堵塞,使进入发动机的燃油减少,致使发 动机停车;气温过高,燃油在剧热之下也会分解形成焦炭,同样会影响燃油系 统正常供油。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
某通用航空一架PA-44-180 飞机在起飞过程中飞行员反映左发抖动,全风门发动机功率不足。飞机降落后,在地面试车发现左发在低转速时排气管冒黑烟,前推油门发动机抖动剧烈。
打开左发动机整流罩,拆下进气盒和汽化器,检查发现汽化器进气盒后挡板毡垫脱落,卡在文氏管处。PA-44-180 飞机上进气盒安装在汽化器的后部,为防止进气系统结冰或出现结冰时将冰除去,进气盒上安装有加温风门,通过选择风门的位置来选择进入发动机的空气是加热过的还是未加热的。风门上的毡垫起密封作用,保证进气系统的进气效率;风门在开关过程中和进气盒后挡板相碰,后挡板上毡垫起到防磨和密封作用。
汽化器是汽化器式燃油系统的主要附件。它的作用是:将燃油喷入进气道中,并促使燃油在气流中雾化和汽化,以便和空气组成均匀的余气系数适当的混合气。汽化器的工作正常与否,对发动机在各种状态下的工作有决定意义。汽化器有三种形式:浮子式汽化器、薄膜式汽化器和喷射式汽化器。PA-44-180 飞机上采用的是浮子式汽化器,是在简单浮子式汽化器的基础上增加了慢车装置、主定量装置、经济装置、加速装置、高空调节装置和停车装置等,从而保证飞机在任何转速和高度都能正常工作,具有良好的加速和经济性能。
理论空气量是1kg 燃料完全燃烧所需要的最少空气量,用L 理表示。但在发动机实际燃烧时,混合气中燃油量和空气量都有可能变化。那么,实际同1kg 燃料进行混合燃烧的空气量叫做实际空气量,用L 实表示。实际空气量不一定等于理论空气量,为了反映混合气的贫、富油程度,引进一个概念:余气系数。余气系数是混合气中的实际空气量与混合气中燃料完全燃烧所需的理论空气量的比值,用α 表示,
根据余气系数的定义可以看出,当α<1 时,混合气中实际空气量小于理论空气量。那么,混合气燃烧时,燃料富足而氧气不足,燃料不能完全燃烧。反之,当α>1 时,燃料能够完全燃烧。称α<1 的混合气为富油混合气,α>1 的混合气为贫油混合气。α 偏离1 越多代表混合气富/贫的越厉害。
实验表明:任何碳氢燃料与空气组成的混合气,无论是在静止或是在流动状态下燃烧,一般都是混合气的余气系数α 为0.8~0.9时,火焰传播的速度最大。而当α 过大或过小超过某一极限时,火焰则不能传播,即发动机不工作。火焰能够传播的最小余气系数叫做富油极限,最大余气系数叫做贫油极限。
由于发动机功率、燃油消耗率和汽缸头温度都与余气系数密切相关,所以在飞行中,应根据发动机实际状态,调整余气系数来满足飞行性能要求。
发动机大转速工作状态,一般用于起飞、复飞和爬升,此时需要发动机发出较大功率。当α 为0.8~0.9 时,火焰传播速度最大,此时,发动机的有效功率也最大。这样,即可保证发动机发出较大功率,同时富油混合气也可防止发动机过热。中转速工作状态是发动机工作时间最长的一种状态,此时需要发动机工作稳定、安全,同时有较好的经济性。α 一般设置为0.9~1.0。
发动机小转速工作状态一般用于下降、着陆和滑行。由于此时进气量较少,而残余废气量变化不大,废气冲淡严重。所以为了保证发动机稳定工作,需要发动机富油工作,α 一般设置为0.7~0.8。
活塞发动机在进气行程中活塞向下死点运动,此时气缸内的压力降低,大气经过汽化器、进气管进入气缸。为研究此时油气混合情况,先熟悉两个方程:连续性方程和伯努利方程。
通常情况下,可以将空气看成是理想气体。为简化问题,可将汽化器中空气的流动看作是稳定流动,即:空气中任一点的压力、速度和密度都不随时间变化。空气在汽化器中流动时,将垂直于空气流动方向的截面积称为流通截面。单位时间内通过某流通断面的空气的体积称为流量,用q 表示。实际上,由于流体在管道中的流动时的速度分布规律是抛物面,计算较为困难。为便于计算,现假设经过流通截面上的流速是均匀分布的,且以平均流速Va 流过,流过断面的流量等于流体实际流过该断面的流量。
由于空气密度ρ 为常数,由质量守恒定律可知理想气体在通道中作稳定流动时,液体的质量既不会增多,也不会减少,因此单位时间内流过通道中任一流通截面的质量是相等。
流体的连续性方程说明理想流体在通道中稳定流动时,流过各截面的流量相等,而流速和流通截面的面积成反比。因此,当流量一定时,管道细的地方流速大,管道粗的地方流速小。
理想流体在通道内稳定流动时没有能量损失,在流动过程中,由于它具有一定的速度,所以除了具有势能和压力能外,还具有动能。即:动能+重力势能+压力势能=常数。
对于空气来说,势能可以忽略不计.
当空气流经文氏管喉部时(文氏管的最窄处),由于通道变窄,空气的流速增大,压力减小。那么文氏管喉部和浮子室内的空气便产生了压差。浮子室内的燃油则在这个压差的作用下,从喷油嘴处喷出。然后,喷出的燃油在空气动力的作用下雾化为微小的油珠,并吸取空气中的热量,逐步汽化和空气均匀混合组成混合气。
喷油嘴喷出燃油的多少,取决于文氏管喉部与浮子室的压差和定油孔的直径。压差和直径越大,喷出的燃油越多,反之则越少。对于型号确定的汽化器,定油孔的直径是固定的,那么影响其喷出的燃油多少则主要取决于文氏管喉部和浮子室的压力差大小。正常情况下,二者的压差随节气门开度的变化而变化。开大节气门,文氏管喉部的空气流速增大,压力减小,二者的压差增大,从喷油嘴喷的燃油增多。反之,文氏管喉部的空气流速减小,压力增大,二者的压差减小,喷出的燃油减小。总之,从喷油嘴喷出的燃油多少取决于进气量的多少,燃油和空气根据发动机不同工作状态混合成不同余气系数的油气混合气,确保发动机在不同转速下正常工作。
毡垫脱落后,由于毡垫尺寸比较大,在气流的作用下进入并卡在文氏管喉部,阻塞了部分进气通道导致进气减少。另外,根据流体的连续性方程和伯努利方程可知,由于文氏管喉部进一步变窄,空气流速增大,压力进一步减小,导致文氏管喉部和浮子室内的压力差进一步增大,从而使喷出的燃油增多。这样,一方面进气减少,另一方面喷出的燃油增多,这一减一增就导致发动机富油。所以,就出现排气管冒黑烟,发动机抖动故障,严重时可能导致发动机过富油停车,有很大的安全隐患。
燃油系统是发动机的主要系统,它的工作正常与否对发动机的工作至关重要。毡垫由三个钢质订书针固定在后挡板上,由于钢丝直径较小,毡垫在气流和加温活门摩擦力长时间的作用下,逐渐被钢丝磨穿而脱落。维护中严格执行工作单中的检查程序,检查毡垫的固定情况。发现钢丝有松动或脱落,毡垫有磨损或被钢丝磨穿,及时对钢丝和毡垫进行处理,预防毡垫脱落,保证发动机工作正常。
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视频分析技术就是使用计算机图像视觉分析技术,通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内目标。用户可以根据的分析模块,通过在不同摄像机的场景中预设不同的非法规则,一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为,系统会自动发出告警信息,监控指挥平台会自动弹出报警信息并发出警示音,并触发联动相关的设备,用户可以通过点击报警信息,实现报警的场景重组并采取相关预防措施。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:视频分析技术在侦查中的应用相关论文。内容仅供阅读与参考!
视频分析技术在侦查中的应用全文如下:
摘要:社会治安防控体系建设的一个重点就是对重点区域和场所进行全天候监控。随着信息存储技术的进步,监控所获得的视频资料保存的时间变得越来越长。犯罪分子的行动逃不过这张密布的大网,对视频监控所得的材料进行深度应用是新形势下公安工作的重要技术支撑之一。
论文关键词:社会治安防控体系,视频监控,视频分析,刑事侦查,应用
随着社会治安防控体系的建设,该体系当中的视频监控日益成为公安机关打击刑事犯罪的新手段。视频监控在犯罪人员实施犯罪行为的初期具有发现犯罪功能,随着视频监控被犯罪分子人所了解和重视,更具有预防犯罪的功能。犯罪行为实施完毕后,视频监控还具有锁定犯罪目标、提供侦查线索的功能。视频监控重在建设,更在应用。洛阳市老城派出所在视频监控系统初步建成后,共查破各类案件1100余起,查处违法犯罪人员980名,2008年至2010年,他们通过视频监控抓获并拘留的人员数,分别占当年拘留总数的17.9%、27.2%、33.2%。显示了视频监控技术在侦查当中的强大战斗力。
刑事侦查工作的主要是围绕着犯罪行为的查证和犯罪行为人的缉捕开展的。视频监控技术主要是通过对安装的监控探头采集到的信息进行分析利用,主要包括图像调取、图像处理、情报研判、回看查证等工作来查证犯罪过程、锁定犯罪嫌疑人。
视频信息调集的来源是视频侦查技术应用的基础和关键。视频信息的调集首先应该从案件的中心现场附近的视频监控探头当中调取。中心现场犯罪行为人的活动相对集中,监控探头可以记录下详细的犯罪过程。其次是根据案件情况,中心现场周边的监控录像。根据犯罪行为的活动区域大小和犯罪的性质分析调取大范围的监控信息。
(一)视频监控网络的建设是社会治安综合治理中技防体系的中心环节,应该说监控探头已经基本覆盖了城市的各个中心地段,服务实战的效能正稳步提升。这个监控网络的建设主体是公安机关,监控探头主要分布于车站、交通要道、高速公路和出城卡口和治安卡点,城市内重要的商业街区,这些地方相对来讲案件发生的密度较大,属于城市当中刑事和治安案件的高发区域。可以视为潜在的案发现场。
(二)企事业单位和居民区内的监控信息。工矿企事业单位为了维持本单位的治安,更好的管理生产,居民区内的物业部门为了更好的掌握小区内的人员流动情况,自主的安装了一些视频录制设备。在这些区域内发生刑事或治安案件以及一些偶发性事件时,对相应区域内的视频信息调取无疑会对相关事件的处置提供第一手的资料和线索依据。
(三)金融机构、宾馆和交通部门的视频监控
金融机构为了自身的运营安全,设置了较为完善的视频监控体系。这些视频监控的设备先进,图像采集质量高。尤其是银行的ATM自动提款机上的监控探头更是分布于市区的大小街道,受环境和时间限制少,是视频调取是的重点考虑对象。从上海一起涉外的抢劫杀人案以后,在宾馆设置视频监控成为硬性规定,这是旅店业在特种行业管理当中的重要性所致。交通行业的监控信息主要分布在收费站、超限治理站点和车载的GPS视频监控系统。作案人的活动必定会与交通部门产生千丝万缕的联系。
(四)可做补充的视频监控信息的来源
博物院和仓库等馆藏场所为了保证所藏物品的安全往往装有完善的视频监控系统。歌舞厅等犯罪分子经常出没的特殊场所为保证自身的消防和正常营业装有视频监控系统。网络聊天视频也是视频监控信息的重要来源之一。
(一)必须保证视频信息的原始性
保证视频信息的原始性原因主要在于两点:从法律性质上来讲视频信息是视听资料的一种,根据《刑事诉讼法》的规定[2],必须保证视听资料来源的真实性、完整性。这些必须建立在视频信息原始性的基础之上。第二,为了保证采集到的视频信息在使用过程当中满足侦查工作的需要,符合后期处理的要求,达到侦查目标,原始的视频信息就显得格外重要。
(二)必须保证视频信息的调取数量和范围
采集视频信息的探头分布科学,不留死角是探头分布的最佳效果。但是,在实际工作当中,视频探头的分布可能会存在这样或那样的死角,弥补这个缺陷只有扩大视频信息的采集数量,采用不同地段、不同方位的探头采集的视频信息相补充。视频信息有一个重要的特点就是易损坏、易丢失,损坏或丢失后无法在进行修补,替代性差。这就要求在采集的过程中,尽可能的扩大案发时间的时段进行调取,宁大勿小,给案件侦查留有余地。否则,就会给侦查工作带来无可挽回的损失。
(三)视频信息的调控要求
现在视频监控信息的格式有很多种,为了确保调取到的视频信息可以被正确的识别和读取,必须对应用系统的计算机情况有准确的了解。避免因为监控设备之间的制式差异影响到侦查工作的开展。视频信息的调控时间必须及时,虽然存贮技术的发展使视频监控信息的存贮变得越来越方便,存贮时间也变得越来越长,但是及时调取视频信息可以避免侦查工作所需的视频信息丢失,同时还可以保证冗余视频信息的不当干扰。
视频监控信息最大的特点是对犯罪涉及到的人和物直接的反应,通过视频监控信息实时的掌握犯罪涉及到的嫌疑人、涉案物品和作案时间,可以对犯罪过程和犯罪嫌疑人的轨迹进行直接跟踪。
(一)视频监控反映出来的直接信息
侦查当中的直接信息是可以直接应用不需要加工即可对犯罪嫌疑人进行人身认定、对犯罪行为进行描述的信息成为直接信息。比如通过视频监控采集到的案件相关的图片、嫌疑人的个体特征如身高、胖瘦、穿着衣物,涉及到多个嫌疑人的人数、人员构成和现场录音等。
(二)视频监控反映出来的间接信息
间接信息的是指视频信息当中提取出来的经过相关的加工工作以后可以对侦查工作提供旁证的信息。比如犯罪行为侵害的对象、案发现场的旁观者等。在传统的刑事侦查工作当中对案发现场的旁观者和目击者进行的调查询问工作是最长用的侦查措施。视频监控工作使调查询问对象的查找变得更加直接和方便。是案发现场周围相关证人的真实客观再现。
视频侦查是公安工作新的基础之一,在侦查当中常用到的有:
(一)截取视频监控信息进行图像识别
随着信息技术进步,视频探头可以对三百六十度范围的情况进行监控,并可以对监控现场进行直接的抓拍。这些图像的清晰度足以对被拍摄的人或者物体进行直接的认定。
二)视频信息当中目标特征的提取
视频监控受设备技术条件的限制或者是由于天气等不良因素,在监控当中监控对象的个体特征无法辨别,就需要使用photoshop等图像处理技术,对眼睛直接观察无法辨别的图像和目标进行清晰化处理:如强光照射下反光的车牌、目标任务的辨别依据和随身携带物品的辨别或识别。
(三)部门配合抓捕犯罪嫌疑人
视频监控的特点就是可以实现探头站岗,通过鼠标巡逻实现社会的管理控制。在监控当中,通过录像实时的发现正在实施的犯罪或可疑人员,通过探头掌握嫌疑人行进的方向或路线。指挥引导侦查人员实施抓捕。视频监控中心应当和110同样具有调配机动警力的权力。利用先进的通信设备进行警情的上传下达,通过改革后的警务机制流程迅速的调配警力。
不同部门之间的配合工作是视频监控的重点,需要做好以下两个方面的工作:
1.通过视频监控对复杂的公共场所如游乐场、车站和商场实施二十四小时不间断的监控。及时发现犯罪苗头及时控制。对于一些群体性事件,还可以在事后的处置过程中准确的分析原因,防止类似事件的再度发生。这个工作需要大量的人力投入,在当前公安机关警力不足的情况下,可以灵活的招录具有一定计算机使用能力的文职人员进行监控。将节约出来的警力开展街面巡逻和治安防控。
2.健全和完善整个社会范围内的各种技术手段实施大范围的防控。在视频监控系统的基础之上,利用大情报系统和警务综合平台。及时对涉案车辆和人员及其关联信息的查询,结合传统的侦查方法快速的对案事件做出反应。实现传统侦查方法和视频侦查的有机结合。
视频信息的调取方法可以参考计算机犯罪现场勘查的相关规定,在提取的过程中注重提取程序的合法性,注重提取视频的完整性。在提取范围上要考虑案件侦查的需要,还要考虑工作量的大小。视频监控人员应当具备以下条件:计算机基础扎实。最少具备熟练掌握一种图像处理软件或程序的能力。对公安机关的工作应该有全面的了解,可以根据案件情况及时选取侦查措施。
在提取过程当中,条件允许的情况下,最好能够提取原始的视频信息存储介质,最大限度的保证有关信息的完整性和原始性,保证不会在提取的过程当中造成信息的数据衰减或丢失,最大限度的保证后期的加工。如果无法提取原始存储介质,就要采取拷贝的方法把相关的视频信息拷贝到自身携带的存储介质当中。拷贝时首先要注意制作视频信息的设备具备什么样的技术参数,侦查过程当中对视频信息的处理情况又是采取什么样的技术手段,对视频信息有没有特殊要求。保证提取到的视频信息可以在侦查当中得到应用。
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焊接:也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:大连期货大厦钢结构低温焊接施工技术相关论文。内容仅供参考阅读,希望大家能够喜欢。
大连期货大厦钢结构低温焊接施工技术全文如下:
钢结构工程中的低温焊接技术历来是学术界、工程界共同关注的课题。尤其是在近年来国内建筑钢结构行业的飞速发展和大量应用下,钢结构在低温环境下的施工被提到了相当高的位置,引起了各方面的高度关注。国内各大钢结构施工企业、各大科研院所都投入了相当大的人力、物力资源研究、解决低温环境下施工技术尤其是对焊接质量所造成的直接影响。在国内外建筑钢结构发展过程中,因为焊接质量控制不好所造成的焊接质量的下降甚至造成不安全隐患,甚至是因此所引起的安全事故不断发生,而由于环境所引起的焊接质量缺陷又是相当重要的一个方面。因此,国外内在此领域内的研究、试验力度不断加强。下面以大连期货大厦钢结构工程为例,对低温环境下的钢结构焊接技术进行简要的分析。
大连期货大厦位于大连市沙河口区,主体结构为242.8m高的超高层建筑钢结构工程,工程总建筑面积为13.15万平方米,是目前东北地区已建成的结构最高的甲级写字楼。由于本工程地处渤海湾,受陆地气候和热带海洋气候的综合影响较为严重。根据大连市常年气象预报,大连市每年11月底至第二年3月15日为冬季施工期,其中11月底至12月31日为初冬期,该期间平均气温在-5℃~+5℃之间,极端最低温度为-13℃;1月1日~2月底为寒冬期,平均气温为?5℃~-10℃之间,极端气温为-19℃,该期间为冬施最不利时期;3月1日~3月15日为冬末期,平均气温在-5℃~+8℃之间,极端最低温度为-15℃,主要受北风寒流影响,会出现温差较大的特殊时段。而自2008年9月份至2009年6月份为大连期货主体结构施工阶段,钢结构安装贯穿了整个低温的冬季时段。
本工程塔楼由钢筋混凝土筒体和钢结构外框架组成,横剖面为44.55m×44.55m的正方形,外框结构共设置42根由口1000×600×30×30、口800×600×30×30、口900×600×24×24、□600×600×24×24等多种截面规格组成的箱型钢柱,单根钢柱最重11.3吨;核芯筒混凝土内设12根H型钢劲性钢骨柱,为H750×400×16×16、H400×400×16×16、H250×250×12×12、H300×300×14×14、600×250×20×20;采用Q345和Q235材质组成H型钢梁主要分为以下几种规格:H800×300×14×18、H1000×300×18×20、H600×350×18×22、H800×200×14×14、H800×300×14×18;钢柱对接口采用全熔透焊缝焊接,钢柱与钢梁采用单面坡口焊接,所有对接口焊缝均为一级熔透焊,现场的焊接量较大。
大量焊接钢结构失效事故表明,低温是导致脆断的主要原因,特别是结构中存在着缺陷(缺口效应)则脆断效应更严重。当温度低于材料的临界转变温度时,在远小于σs的作用下,钢材的σs提高并接近于σb,出现完全无屈服的断裂。这就是进行低温焊接试验的根本原因。试验结果给我们带来了很多启示,也我们冬季施工提供了理论依据和操作指南。很多低温试验是相当成功的,为我们在工程施工过程中提供了可靠的理论及技术支持,为焊接工艺评定方案的编制提供了比较可靠的试验数据。
经过实验室的研究、分析,低温环境对焊缝金属危害的直接表征就是出现裂纹和工作状态下发生脆断,其脆断机理受温度下降的速率变化而变化,主要归纳为以下几点:
(1)低温焊接条件下,焊缝的冷却速度较常温比较速度增加,直接后果是t8/5下降,晶粒度随之粗大,因此冷裂纹的敏感性也相应增加。
(2)在结构拘束度很大的前提下,冷却速度过快,极易造成焊缝金属偏析,在较强的拉应力场作用下,在焊缝的偏析处即焊缝中心部分发生结晶裂纹,是热裂纹的一种形式。
(3)冷裂纹的延迟效应增加,焊缝金属在冷却过程中,游离氢的溶解度降低,冷却的速度变快,氢透出的时间变短,因此残留在金属的比例增大,使冷裂纹的效应增加。延迟效应同残留在金属中的氢含量成正比。
(4)低温下发生脆断的可能性增加,当构件的工作温度低于材料的脆性转变温度的情况下,在拉应力和焊接残余应力共同作用下,结构的静载强度大幅度的降低,极大可能在远低于材料的σs点的外力作用下发生脆断。
由于我国特殊的地理环境及近年来建筑钢结构行业的快速发展,越来越多的钢结构施工尤其是钢结构焊接都要经历冬季比较漫长的低温焊接过程。通过大量的试验和分析、研究,人们逐渐总结出了一套低温焊接质量控制的要领。首先,为了消除焊接应力对施工质量造成的影响,在高层钢结构焊接过程中,通常情况下都遵循从中心向四周扩展,采用结构对称、节点对称的焊接顺序。平面上采用从结构中心开始向四周对称扩展焊接,为减小焊接应力所造成的损害,同一根构件的两端不得同时进行施焊,不得从结构外圈向中心焊接,并在安装过程中预留焊缝收缩量。
其次,在低温环境下进行焊接施工时,不但要有严密的焊接防护措施,还必须采用焊前大范围加热的方法来消除不经焊前加热即进行焊接时母材与焊缝区的强烈温差,避免造成母材与焊接接头产生裂纹。焊前严格加热,施焊过程中保证持续、稳定并且较高的层间温度,全过程地执行窄道焊、有规律地采用左、右交替焊道可以有效的控制焊接裂纹的产生。
根据以上低温焊接质量控制要领,在大连期货大厦工程中,采取了如下焊接质量保障措施。
1) 钢柱焊接防护
焊接钢柱对接口时,在对接口下设置全封闭的操作操作平台(详见图1、2)。平台底部密铺脚手板后,采用石棉布铺垫于脚手板上,以防止焊接火花掉落伤人。操作平台四周采用防风、防火布搭设防风、雨顶蓬,当雨、雪天气时,顶蓬与钢柱连接处使用锡箔胶纸粘贴密实,防止雨、雪水渗透至焊缝上影响焊缝质量。
图1 钢柱对接口防风棚示意图
图2 钢柱对接口防风棚现场照片
2) 钢梁焊接防护
在风速超过8m/s,焊接钢梁节点时,在节点处设置焊接防风、防雨雪、防火花飞溅的局部防风罩和防风棚。局部防风罩用永久磁铁固定在焊缝两侧,两端可设置端板,以不影响焊接操作为原则,确定其间距,根据焊工的实际需要随时调整位置(如图3所示)。防风棚设置在迎风靠近焊缝的位置,施工人员在另外一侧挂篮内进行焊接作业。
图3 防风罩示意图
图4 钢梁防风棚现场设置照片
3) 低温焊接的温度控制
焊前预热:预热是防止冷裂纹的有效措施,预热的目的主要是为了增加热循环的低温参数t100,使之有利于氢的充分扩散溢出。预热温度的选择视施焊环境温度、钢材强度等级、焊件厚度或坡口形式,焊缝金属中扩散氢含量等因素而定。预热温度过高,一方面恶化了施工环境,另一方面在局部预热的条件下,由于产生附加应力,产生冷裂,同时会使板状铁素体形成,因此不是预热温度越高越好。根据《建筑钢结构焊接技术规程》中对于钢材最低预热温度规定Q345GJDδ=60mm最低预热温度为80℃,Q345Dδ=20mm可以不预热但需要烘干焊接区域内的水分。
大连期货大厦工程,由于中厚板数量较少,因此当焊接作业区环境温度低于0℃时,我们采用氧-乙炔中性火焰对钢柱焊接节点整体加热,对钢梁施焊焊缝加热,预热范围在焊接坡口两侧150mm范围内。预热时火焰离钢板保持大于50mm距离,并来回移动,使钢板均匀受热至预热温度。预热温度参见下表1。
表1: 焊缝预热温度表(℃)
钢材
牌号 接头最厚部件的板厚t(mm)
≤25 25
Q235 36 36 80 100 120
Q345 36 80 100 120 160
层温控制:低温焊接因焊接区域温度冷却失散较常温快,易产生脆硬组织不利于焊缝质量。焊接时,焊缝间的层间温度应始终控制在90℃~130℃之间,每个焊接接头应一次性焊完。施焊前,注意收集气象预报资料,预计恶劣天气即将到来,应放弃施焊。若焊缝已开焊,要抢在恶劣天气来临前至少焊完板厚的1/3方能停焊;且严格做好够热处理和防护措施,当重新焊接时应先预热后再进行焊接,重新焊接预热温度、时间相对延长。
表2: 焊缝层间温度控制参数表(℃)
钢材
牌号 接头最厚部件的板厚t(mm)
40
Q345 100 100~200 140~200
焊后热处理:在负温下焊接完成后,在焊缝两侧150mm范围内用两把烤枪烘烤来进行焊后热处理,加热温度在180~200℃之间,保持在1小时左右,加热后立即采取保温措施,使焊缝缓慢冷却至环境温度。
焊后缓冷处理:当焊接焊缝后热达到要求后,采用石棉布加保温棉双重多层保温,需包裹密实,确定保温时间达到缓冷效果。
4)远红外预热技术
目前比较先进的预热、保温技术就是远红外电加热技术,由于此技术采用了较先进的电脑控制,具有稳定性强、温度控制精准等特点,因此在近年来重大工程无论是制作还是安装过程中均得到了比较广泛的应用。尤其是对δ≥36mm的焊缝和重要焊接节点采用电加热,可以有效的保证焊缝的预热(后热)温度的均匀和准确性,对防止焊接裂纹的产生和控制应力应变起到积极的作用,特别在冬季施工中电加热起到了不可替代的作用。
1)焊工在正式焊接前,必须具备个人防寒用品,包括棉鞋、帽子、护膝、手套等,必须具备较长时间抵抗严寒的能力和防滑能力。尽量较少因人为因素对焊接质量造成的影响;
2)下雪天气及雪后,进行高空焊接作业,通道应设专人及时清扫,特别扫除薄冰,以保证焊工的安全通行和保存焊工体力。在施焊前对焊接区域必须用氧-乙炔中性火焰进行预热,消除水汽对焊接质量的影响;
3)焊机应尽量集中摆放在可移动的焊机防护棚内,防护棚内应设置加热设备,使焊机在正温状态下工作;
4)使用前,气瓶应尽可能集中存放,在气瓶存放棚应设有加热装置,确保气体随用随有。气瓶在使用时,应放置在焊机棚内,实现正温管理,单机使用时,气瓶必须采取加热保温措施,采用电热毯加热外包岩棉或其它保温材料进行保温保证液态气正常气化,使保护气体稳定通畅;
5)冬季施工采用接触式测温仪控制预热、后热及层间温度,环境温度使用普通温(湿)度计监控;
6)保护气体应使用纯度为99.9%的CO2气体,以保证焊接接头的抗裂性能;
7)按要求对焊条进行烘焙、保温,严格执行焊材的使用、管理制度。焊条必须按标准进行烘干,烘干次数不得超过2次,在空气中的暴露时间不得超过2小时;
8)药芯焊丝使用过程中应采取防潮措施,焊机上的焊丝防护罩必须保持完好,未用完的焊丝应及时送回焊材库,防止受潮;
9)尽量选用国内最新研制的防风焊丝,减少空气流动对焊缝质量造成的影响。
在大连期货钢结构工程的整个冬季施工过程中,我们通过严格按照公司焊接研究所通过大量的低温焊接试验和施工经验总结并编制的焊接工艺评定报告和低温焊接技术规程组织施工。本工程焊缝总长5723.45米,在整个工程的焊接质量自检、第三方检测中,一次自检探伤合格率达到98%以上,返修合格率100%,本工程最终被评为钢结构金奖。
通过本工程,我们对于低温焊接施工技术主要归纳为以下几个方面,供同行参考:
1、根据工程结构的特点,合理编排焊接顺序,减少焊接残余应力;
2、在施焊过程中,钢材本身应实现正温(即要采用各种不同的预热方式提高焊缝周围小环境温度),选择合适的预热方式;
3、采取焊后紧急保温缓冷措施,减少因气温骤降所造成的焊接裂纹。
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在武器装备的各类电子系统中,电连接器在器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接和信号传递 ,是构成一个完整系统所必须的基础元件。以下是读文网小编今天为大家精心准备的:宇航环境电连接器的失效机理及应用研究分析相关论文。内容仅供参考,欢迎阅读!
电连接器是现代各类电子系统中器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接、信号和能量传递所必须的基础元件。在一个电子通信系统中,存在大量的连接部位,任何连接处出现故障,都会影响系统的可靠运行和功能。据统计,目前各系统的失效或故障现象的70%是由元器件的失效引起的,其中又有70%是由电连接器的失效而产生的。电连接器在航空、航天等行业中应用范围广,数量大,其可靠性决定了整机系统的可靠性。
卫星及航天器工作的空间环境非常复杂,主要包括热循环、高真空、空间辐照、原子氧、微流星和空间碎片等,宇航用电连接器除需要保证连接可靠外,还需要耐受相应的宇航环境,满足航天应用的相关要求。研究和提高电连接器耐受宇航环境的能力,对于提高航天飞行器的性能及寿命有重要意义。
为了保障电连接器在宇航环境的寿命和可靠性,宇航级电连接器除了通用的电气性能、机械性能和耐环境性能外,在耐受宇航环境时,还需具有耐辐射、热真空释气等性能。根据在航天器中应用部位的不同,可以将宇航级电连接器大致分为舱内连接器、穿舱连接器和舱外连接器。三类连接器所受到的宇宙环境影响存在一定差异,虽然性能要求和选材总体方向基本一致,但具体细节还是有所不同。
舱内宇航级电连接器,受到的宇宙辐射剂量最小,主要连接舱内各种设备,如38999宇航级电连接器、微矩型宇航级电连接器等,这些连接器符合相应的系列型谱,通用性强;穿舱连接器,用于实现空间站等密封设备内外数据及气液交换,通常需具备密封功能,这些连接器一般接点定义复杂,高低频混装,信号电流接触件集成,有时还兼有机械防护功能;各类舱外电连接器,主要是现代新型宇宙空间站外部预留的一些通用端口,可以通过机械臂或宇航员根据需要自由加装或更换的各种功能设备,这些连接器长期暴露在宇航空间中,受到的宇宙辐射最为剧烈,抗辐射能力要求高,同时还兼具连接力小,可自行浮动对准等功能。
电连接器有多种形式及材料选择,但其结构主要由壳体、绝缘体、接触件三大基本单元组成。下面以宇航级38999圆形电连接器为例,分析连接器在宇航环境下可能出现的失效。
宇航级38999电连接器的各个部分主要材料及功能如下。
①壳体:材料为铝合金或不锈钢,主要起插头插座的相互连接、连接电缆、防护和屏蔽内部零件的作用。
②绝缘体:包括硬质绝缘体和弹性密封体,材料分别为聚苯硫醚( PPS)和氟硅橡胶。其中,硬质绝缘体主要起到接触体的支撑、电气隔离作用;弹性密封体主要起到隔离外界潮气、粉尘,提高产品绝缘能力作用。
③接触件:材料一般为铜合金,是电连接器传输信号和能量的主体。
除构成上述的基本单元外,连接器中还采用了硅橡胶和环氧粘接剂用于各个零件间的相互固定和粘接。
宇航环境对航天器有多种影响因素,主要包括热循环、高真空、空间辐照、原子氧、微流星和空间碎片等。根据有关资料显示,空间辐射是航天器电子设备工作异常和器件失效的主要原因;真空热循环环境下的材料放气,是造成光学系统性能下降、电路失灵和放气污染的重要因素。原子氧、微流星和空间碎片对航天器都有很大危害。宇航级电连接器相对于航天器,其构成材料及结构相对简单,并且主要安装在航天器内部,受原子氧、微流星和空间碎片等影响较小。下面主要结合电连接器的结构材料组成,分析电连接器在空间辐射和热真空环境下的失效机理。
3. 1空间辐射
根据空间辐射对材料影响的基本原理,在空间辐射环境中,连接器的金属外壳和接触件受到辐射影响较小,不会导致电连接器故障。对电连接器整体结构而言,好像穿了一件“防护衣”,保护着连接器内部的功能零部件。电连接器中采用的环氧胶、硅橡胶等材料,由于分子式中含大量的C-H键,受太空辐射中紫外光子的照射即可发生有机化学键的断裂。其破坏结果是环氧胶变色、材料变脆以及硅橡胶硬化,从而产生表面裂纹、颗粒、褶皱等;电连接器的硬质绝缘材料,若选材不当,也会在辐射作用下降解,导致绝缘电阻下降,致使电连接器产生漏电、耐压击穿等故障。
在空间辐射环境中,电连接器会同时受到高能质子、电子、宇宙重粒子等不同种类射线或粒子的共同作用,导致寿命缩短,因此电连接器在宇航环境下发生失效,是受综合辐射效应的影响,是大量随机出现的高能粒子对电连接器累积损伤的结果。
3. 2高真空热循环
真空环境是一种很稀薄的气体环境,高真空度会导致有机材料的放气,其产物包括水、吸附性气体、溶剂、低分子量添加剂以及分解产物等。在距地面150 km以上的高度,大气压<1/10000Pa,且随着高度的增加,真空度逐渐增加。构成连接器的非金属材料在低压下受热时,当内部存在未反应的添加剂、易挥发填充或封装材料、杂质、吸收的气体或潮气时,会出现释气现象。释气使聚合材料收缩,改变其性能;释放出的气体重新凝聚在组件内部,污染临近区域的敏感元件或光学器件的表面后,可能会导致系统故障;同时对于有人存在的生存环境,释出的有害气体还可能影响人的生命安全。为了限制航天器材料的有害气体排放,NASA及CAST都对宇航级元器件高真空下材料的总质量损失(TML)规定了不大于1%的要求,而对收集的可凝挥发物(CVCM)则规定了不大于0. 1%的要求。
4. 1电连接器的材料选择
宇航级电连接器在设计选材时,需要根据电连接器在航天器上的安装位置以及在轨运行时间,明确连接器在整个生命周期内所承受的辐射总剂量,然后选择适合的材料。
处于航天器外部的电连接器受到的辐射剂量是航天器内部的100倍以上,以空间站为例,空间站表面材料在10年甚至更长的全生命周期内,需要承受的辐射总剂量至少为9 x 106rad,而空间站内部,在1 mm等效铝厚度屏蔽下的辐射总剂量为1. 2 x 104rad。在空间站外部,连接器还容易受到高能粒子和宇宙尘埃的直接冲击。因此在设计电连接器时,对于处于航天器外部的连接器和内部的连接器必须采取不同的设计思路。同时,空间辐射环境在不同的地区有很大区别,在设计时还需要根据抗辐射总剂量的固有能力与实际承受辐射总剂量,充分考虑辐射设计裕度,进行健壮设计。
在选材方面,处于航天器外部的电连接器,裸露面应不采用硅橡胶、氟硅橡胶类材料,这类材料直接暴露在大剂量宇宙辐射下,会硬化、开裂,进而发生功能失效;应直接采用玻璃、陶瓷等无机材料或者耐辐射能力好的有机材料,如聚苯硫醚作为绝缘材料。聚苯硫醚由于分子键熊极高,耐受太空辐射能力极为优秀,当吸收大能量粒子发生断链时,由于材料高度结晶,低分子产物难以从结晶体内部逃逸,空洞很难产生,从而材料强度下降较缓慢,因此材料本身应具有相当的耐辐射性。而处于航天器内部的电连接器,根据所处位置的辐射剂量,可以采用硅橡胶、氟硅橡胶类材料,提高电连接器的耐潮湿以及防尘能力。
4. 2电连接器的结构设计
在连接器结构设计方面,处于航天器外部的电连接器,外部壳体结构应采取加固性设计,接触件的排列间距应尽可能加大,这样可以减小绝缘材料受宇宙辐射后表面电阻降低的影响。航天器内部的电连接器,应尽量采用标准接口连接器,如38999系列宇航级电连接器、宇航级微矩型连接器等。这些连接器系列规格齐全、标准化程度高、密度和重量适宜,在合理选材后,能够满足目前航天器内部的连接需要。
此外,针对连接器高分子材料的在热真空环境释气问题,通过在适当参数的真空、高温环境下对电连接器进行热真空烘焙工艺处理,连接器材料内部不稳定物质如吸附性气体、水气、杂质等提前挥发,可将电连接器在装机使用时的真空释气控制在允许的范围内。
为了研究电连接器在宇航环境的可靠性,选取了E壳体号8芯的宇航级38999电连接器进行耐辐照和材料的热真空释气试验,具体试验过程如下。
(1)耐辐照试验。
辐照的最大总剂量按照国军标对宇航级电连接器的有关要求,确定为5x105Gy(1Gy=100rad ),选择航天器内部辐射总量为2 x 103价。辐射源采用钻60,射线源的均匀场。试验步骤如下:
①按照辐射剂量率0. 7rad/s,对电连接器进行辐照,直至辐照剂量达到2 x 103仰,然后对电连接器进行绝缘电阻、耐电压测试。根据电连接器的接点排列密度,电连接器的绝缘电阻值应大于5000MSZ,耐电压应大于1800V。将试验后的电连接器分为2组,继续进行后续试验。
②按照辐射剂量率50rad/s,对进行完第①步试验的电连接器进行辐照,直至辐照剂量达到5x1Gy,然后对电连接器进行绝缘电阻、耐电压测试。
③按照辐射剂量率100rad/s,对进行完第①步试验的电连接器进行辐照,直至辐照剂量达到5 x 105Gy,然后对电连接器进行绝缘电阻、耐电压测试。
电连接器经受2 x 103份辐照剂量后,尾部氟硅橡胶材料封线体仍然保持了优良的弹性,进行接触件取卸操作,封线体完好;在经受50rad/s,总剂量5x105Gy辐照后,封线体明显变硬,进行接触件取卸操作时,出现轻微掉块现象;在经受100rad/s,总剂量5x105份辐照后,封线体明显变硬,进行接触件取卸操作时,出现大量掉块、裂纹现象。辐照试验后,电连接器的绝缘电阻值均大于5000MSZ,耐电压均大于1800V,满足初始设计要求。但通过取卸接触件发现电连接器的尾部氟硅橡胶发生老化破损。
封线体的硬度随总辐射剂量的增加而增大,同时单位时间辐射剂量增加,也加速封线体硬度变化。
(2)热真空释气。
热真空释气按照GJB1217-2009方法4001的规定进行试验。经过真空烘焙处理的连接器及构成材料的释气试验。
本文分析了宇航环境中辐射和热真空对电连接器的影响,以38999宇航级电连接器为代表对电连接器在宇宙辐射和热真空环境下的失效机理进行了分析,明确了宇航级电连接器结构设计和选材要求。并通过38999宇航级电连接器在不同辐照环境下试验和释气试验,得出了与分析一致的试验结论。
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