DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 精准碰撞检测算法 根据机械臂和障碍物的几何简化模型，设机械臂连杆的最大径向半径为R L ，球形包络面障碍物的半径为R 1 ，圆柱体包络面障碍物的径向半径为R 2 。故机械臂与障碍物之间的碰撞检测可以转化为两者之间最小距离的求解，求解过程可以分为圆柱体与圆柱体、圆柱体与球体之间的距离求解，设两种情况下的最小距离分别为 d c c 、 d c s 。若满足 d c c 大于 R L + R 2 、 d c s 大于 R L + R 1 ，则不会发生碰撞，下面分别给出求解过程。 3.1. 圆柱体与圆柱体间最小距离算法 设两圆柱体的中轴线分别为L 1 、L 2 ，半径分别为R 1 、R 2 ，两端端点坐标分别为 E ( x 1 ， y 1 ， z 1 ) 、 F ( x 2 ， y 2 ， z 2 ) ； T ( x 3 ， y 3 ， z 3 ) 、 H ( x 4 ， y 4 ， z 4 ) 。如图5所示。 图5. 空间任意两圆柱体 A、B分别是L 1 、L 2 上的任意一点，用圆柱体两端坐标点可以表示为： A = E + s ( F − E ) ， s ∈ ( 0 ， 1 ) B = T + t ( H − T ) ， t ∈ ( 0 ， 1 ) (1) 故得到向量 A B = [ a x − s c x + t b x ， a y − s c y + t b y ， a z − s c z + t b z ] 其中： { a x = x 3 − x 1 a y = y 3 − y 1 a z = z 3 − z 1 ，     { b x = x 4 − x 3 b y = y 4 − y 3 b z = z 4 − z 3 ，     { c x = x 2 − x 1 c y = y 2 − y 1 c z = z 2 − z 1 (2) 故两圆柱体中轴线上任意两点的距离为向量AB的模长，即 d A B = ‖ A B ‖ 。所以令 f ( s ， t ) = d A B 2 ，故 f ( s ， t ) 的表达式如下： f ( s ， t ) = ( a x − s c x + t b x ) 2 + ( a y − s c y + t b y ) 2 + ( a z − s c z + t b z ) 2 (3) 所以将圆柱体中轴线之间的最小距离的问题转化为求二元多次函数 f ( s ， t ) 的极值问题。令 f ( s ， t ) 的偏导数等于0。 { ∂ f ( s ， t ) ∂ s = 0 ∂ f ( s ， t ) ∂ t = 0 (4) 故可以得到： { a x c x + a y c y + a z c z = [ − t ( b x c x + b y c y + b z c z ) + s ( c x 2 + c y 2 + c z 2 ) ] a x b x + a y b y + a z b z = [ s ( b x c x + b y c y + b z c z ) − t ( b x 2 + b y 2 + b z 2 ) ] (5) 根据公式(5)可以解出参数 s ， t 。由参数 s ， t 的取值范围，可以将空间中两条线段的位置情况投影分为9种，详情见图6 (若两线段共面，图6(a)~(i)视为本身，若异面，则视为两线段向各自所在的线段的公垂线的法面的投影图)。其中 t < 0 表示两线段公垂线交点在TH的反向延长线上， 0 ≤ t ≤ 1 表示公垂线交点在TH上， t > 1 表示公垂线交点在TH的延长线上，s表示的含义与t相同。 图6. 空间两线段位置投影关系 空间中两线段的投影都存在几种位置情况，以图6(a)为例 t < 0 ， s < 0 ，以TH为参考线段，线段EF延向量TH方向依次右移，可以得出两线段最小距离的五种情况，如图7，其中 d c c 表示两空间线段间的最小距离。 图7. t < 0 ， s < 0 时两线段的最小距离 对以上五种情况进行总结，根据图7(a)、图7(b)、图7(c)，可以很容易的得出两线段间的最小距离是点T到线段EF间的距离，根据图7(d)、图7(e)，得出两线段间的最小距离是点E到线段TH间的距离，故对其他8种空间投影关系进行分析，可以得出两线段间最小距离 d c c 。 d c c = { min ( d E ， d T ) ，     s < 0 ， t < 0 d E ，     s < 0 ， 0 ≤ t ≤ 1 min ( d E ， d H ) ， s < 0 ， t > 1 d T ， 0 ≤ s ≤ 1 ， t < 0 d C O E F ， 0 ≤ s ≤ 1 ， 0 ≤ t ≤ 1 d H ， 0 ≤ s ≤ 1 ， t > 1 min ( d T ， d F ) ， s > 1 ， t < 0 d F ， s > 1 ， 0 ≤ t ≤ 1 min ( d F ， d H ) ， s > 1 ， t > 1 (6) 其中公式(5)中的 d E ， d F ， d T ， d H 分别表示点E到线段HT上的最小距离，点F到线段HT上的最小距离，点T到线段EF上的最小距离，点H到线段EF上的最小距离。 d C O E F 表示线段EF和线段TH间公垂线的距离。 综上所述，空间两线段间最小距离的计算转化为点到线段的距离，下面具体计算点到线段的距离，线段与点的位置分布关系可以有三种情况，如图8，显然当点E与线段TH的垂足M在向量的反向延长线上时，最小距离为点E到点T的距离，当点E与线段TH的垂足M位于线段TH上时，最小距离为点E到垂足M的距离，当点E与线段TH的垂足M位于向量TH的延长线上时，最小距离为点E到点H的距离。 对于求解点到直线的距离，采用矢量法，定义参数 v = T H ⋅ T E | T H | 2 ；根据参数v的取值不同有以下分段函数： 图8. 点与线段的关系 d E = { | E M | ， 0 < v < 1 | E T | ， v ≤ 0 | E H | ， v ≥ 1 (7) 其中|EM|可以通过向量叉积性质求得： | E M | = E T × E H | T H | (8) 所以由公式(6)~(8)可以求解出两圆柱体间的最小距离 d c c 。故通过判断 d c c 是否大于两圆柱体半径之和，即 d c c − R 1 − R 2 > 0 ，则不会碰撞；反之，将发生碰撞。 3.2. 球体与圆柱体间最小距离计算 设圆柱体半径为 R L ，球体半径为 R 1 ，根据上述原理，球体与圆柱体之间的碰撞检测，等同于计算球心到圆柱体中心轴上的距离，由于上述圆柱体与圆柱体之间最小距离计算时，已经包含了点到直接距离的计算，故在此不在重复。既 d c s − R L − R 1 > 0 ，不会发生碰撞；反之，将发生碰撞。在机械臂轨迹规划后，要满足机械臂在整个运动轨迹中，两个连杆均不会与障碍物发生碰撞，才实现了机械臂的避障策略。
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user: 4. 关节空间轨迹规划与遗传优化算法 4.1. 机械臂关节空间轨迹规划 本文采用机械臂关节空间轨迹规划方法，常用的关节空间轨迹方法有多项式插值、梯形速度插补、样条曲线插补等。为保证机械臂运动加速度平滑、避免产生冲击和震动，现在应用最多的五多次项式插值法对机械臂进行轨迹规划，但是五次多项式插值规划出来的角度、角速度、角加速度是唯一的，当规划出来的路径上存在障碍物，由于唯一性，不能做到避障的要求。故本文采用六次多项式插值法进行轨迹规划，增加一个六次项系数C，通过改变系数C来调整轨迹，从而达到避障的目的。六次多项式轨迹函数如下： θ ( t ) = a 0 + a 1 t + a 2 t 2 + a 3 t 3 + a 4 t 4 + a 5 t 5 + C t 6 (9) 本文研究对象是一个典型的两连杆六自由度的机械臂，式中t表示时间变量， θ = [ θ 1 ， θ 2 ， θ 3 ， θ 4 ， θ 5 ， θ 6 ] 分别为对应的6个关节角； C = [ C 1 ， C 2 ， C 3 ， C 4 ， C 5 ， C 6 ] 分别为对应的6个关节轨迹曲线方程的六次项系数。根据已知的机械臂初始时刻 t 0 和终止时刻 t f 的角度、角速度和角加速度6个边界条件 ( θ t 0 ， θ ˙ t 0 ， θ ¨ t 0 ; θ t f ， θ ˙ t f ， θ ¨ t f ) 以及可调系数C，可以解出六次多项式的其他6个系数。考虑实际计算，一般设初始时刻 t 0 = 0 ，将6个边界条件带入公式(8)，可得： { θ ( t 0 ) = a 0 θ ˙ ( t 0 ) = a 1 θ ¨ ( t 0 ) = 2 a 2 θ ( t f ) = a 0 + a 1 t f + a 2 t f 2 + a 3 t f 3 + a 4 t f 4 + a 5 t f 5 + C t f 6 θ ˙ ( t f ) = a 1 + 2 a 2 t f + 3 a 3 t f 2 + 4 a 4 t f 3 + 5 a 5 t f 4 + 6 C t f 5 θ ¨ ( t f ) = 2 a 2 + 6 a 3 t f + 12 a 4 t f 2 + 20 a 5 t f 3 + 30 C t f 4 (10) 通过优化算法给定参数C后，可以根据公式10解出6次多项式的其他系数 ( a 0 ~ a 5 ) ，可以得出： { a 0 = θ 0 a 1 = ω 0 a 2 = 1 2 α 0 a 3 = 20 ( θ f − θ 0 ) − ( 8 ω f + ω 0 ) t f − ( 3 α 0 − α f ) t f 2 − 2 C t f 6 2 t f 3 a 4 = 15 ( θ 0 − θ f ) + ( 7 ω f + 8 ω 0 ) t f + ( 0.5 α 0 − α f ) t f 2 + 3 C t f 6 t f 4 a 5 = 12 ( θ f − θ 0 ) − ( 6 ω f + 6 ω 0 ) t f − ( α 0 − α f ) t f 2 − 6 C t f 6 2 t f 5 (11) 其中 θ 、 ω 、 α 分别表示关节的角度、角速度、角加速度，根据6次多项式各阶的系数，可以规划出机械臂各关节角度、角速度、角加速度都连续的轨迹。 4.2. 遗传优化算法 遗传算法简称GA (genetic algorithms)，是1962年由美国Michigan大学的Holland教授提出的模拟自然遗传机制和生物进化论而成的一种并行随机搜索算法 [ 17 ]。该算法已经被各界学者证实了在求解非线性、不可微、多极值和高维的复杂函数具有很好的鲁棒性。因为本文研究的机械臂就是高维非线性的问题，所以选择遗传算法进行优化。 遗传算法基本步骤为：1、选择在优化对象的取值范围内选择一部分个体进行编码，组成初始种群；2、按照选择的适应度函数对每个个体进行适应度计算并通过遗传算法中的轮赌盘等算法每个个体进行筛选，选择适应度高的个体组成的新一代种群；3、再通过遗传算法中的复制、变异以及交叉产生新的子代，用子代中适应度更高的个体取代父代中的个体，又产生新的种群。这样周而复始，种群中的适应度不断提高，直达满足终止条件停止迭代。 4.2.1. 适应度函数 机械臂在实际应用中，在满足避障的基本要求下，应尽最大可以的做到高效和节能。故为减少不必要的运动，适应度函数在满足避障的同时考虑机械臂各个连杆的移动距离最短以及各个关节转动角度最小。设机械臂第一连杆运动轨迹的长度为 f L 1 ，第二连杆即末端执行器的运动轨迹长度为 f L 2 ，各连杆运动轨迹的总长度为 f L 1 + f L 2 ，各个关节角变化总量为 f Q ，碰撞检测结果为 f c s 。采用六次多项式插值法规划出的轨迹分为n小段，各参数计算公式如下： f L 2 = ∑ i = 1 n [ ( p i + 1 ， x − p i ， x ) 2 + ( p i + 1 ， y − p i ， y ) 2 + ( p i + 1 ， z − p i ， z ) 2 ] f L 1 = ∑ i = 1 n [ ( q i + 1 ， x − q i ， x ) 2 + ( q i + 1 ， y − q i ， y ) 2 + ( q i + 1 ， z − q i ， z ) 2 ] f Q = ∑ i = 1 n ∑ j = 1 6 ( | θ i + 1 ， j − θ i ， j | ) 其中，q、p、 θ 分别表示中间连杆坐标、末端执行器坐标、关节角。由于遗传算法求的是适应度函数的最小值，故设计适应度函数如下： f C = − f c s ( f L 1 + f L 2 ) + f Q (12) 其中 f c s 为碰撞检测的结果，当机械臂与障碍物发生碰撞时， f c s = 0 ，从而 f C = 0 ，当机械臂与障碍物不发生碰撞时， f c s = 1 ，即 f C < 0 。故在进行遗传优化时，一定会将发生碰撞的参数C值滤除。 4.2.2. 遗传优化算法流程 通过优化参数C达到避障效果的算法流程图，如图9所示，首先，对机械臂、障碍物进行建模和表示，同时，由遗传算法生成函数产生初始种群C，然后通过计算碰撞检测结果 f c s 、各关节角的变化总量 f Q 和各连杆运动轨迹的总长度为 f L 1 + f L 2 ，进而求出适应度 f C ，通过遗传算法选择、交叉、变异、替换得到子代，多次迭代进化后达到终止条件，找出使适应度最小的最优参数C，最后，带入六次多项式中得到最优的运动轨迹。 图9. 避障轨迹规划算法流程图
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user: 6. 结论 本文提出的基于精准碰撞检测的机械臂轨迹规划避障算法，通过MATLAB的仿真实验，验证了该算法能够完成环境中存在不同类型、不同大小、不同位置的单个障碍物或多个障碍物的避障轨迹规划，两种障碍物的包络面相对于单一的球形包络面碰撞检测极大的提高了碰撞检测的精度；扩大的机械臂避障范围。并且该算法在机械臂完成避障的同时优化了机械臂连杆运动轨迹长度和关节转动角度，使得机械臂更加安全、节能、高效的工作。不过本文采用MATLAB进行程序编写，在工程应用中适用性较小，并且规划六次多项式参数C的时间相对较长，后续可以考虑利用C语言和其他优化算法来提高适用性与运行速度；此外本文碰撞检测针对类似圆柱体与球体形状的障碍物进行检测，后续可以不断扩展不同障碍物类型间的碰撞检测。
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user: 摘要 白及为兰科植物白及Bletilla striata (Thunb.) Reichb.F.的干燥块茎，具有收敛止血、消肿生肌和抗瘤抑菌等功效，临床上广泛应用于咳血、吐血、外伤出血、疮疡肿毒、皮肤皲裂等。该文通过文献检索，收集白及止血、抗瘤、抑菌等各方面的资料，就白及发生理化作用的物质基础及其过程的问题，整理出部分的化学成分、发生机制以及一些现代化应用，为白及相关的中医药方面的研究以及未来的应用落实提供参考依据。
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user: 1. 引言 白及为兰科白及属多年生块茎类植物，别名白根、羊角七、连及草等 [ 1 ]。其形为不规则扁圆形，多有2~3个爪状分枝，主要分布于中国江苏、安徽、浙江、福建、湖北、湖南、陕西南部、甘肃东南部、广东、广西、四川、贵州，而日本以及缅甸北部也有分布。白及多生长于阴湿的环境中，不宜强光照射，其常以干燥块茎入药。白及味苦、甘、涩，性微寒，归肺、肝、胃经，其功能为收敛止血，消肿生肌，可用于咯血、吐血、外伤出血、疮疡肿毒、皮肤皲裂 [ 2 ]。古医书中对其有相关记载，如《神农本草经》载：“主痈肿、恶疮、败疽，伤阴死肌，胃中邪气”；《本草纲目》亦载：“性涩而收，故能入肺止血，生肌治疮”。现代医学证明，白及还具有抗氧化和抗衰老作用，有美白养颜的功效 [ 1 ]。白及生长对自然环境要求严格，又因人工过度采挖，导致野生白及资源逐年下降。近年来，白及市场需求量上升，而人工种植白及的规模较小且培育方法较传统，即呈现供不应求的情势 [ 1 ] [ 3 ]。故而，对白及的进一步研究，明确其化学本质以及药理作用对充分利用白及具有重要意义。本文主要对白及的化学成分、药理作用以及部分与白及相关的新型材料进行整理、分析，着重点于其药理作用及其部分性质。
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user: 2. 白及的化学成分 我国产四种白及，分别为小白及、华白及、白及和黄花白及。不同种的白及品质不同，所含的化学成分也有所差异 [ 1 ]。植物化学研究表明，白及含有黏胶质白及多糖胶、淀粉、联苄类、菲类及其衍生物(二氢菲类、联菲类等)、芪类、花色素苷类、三萜、甾体、醚类、脂类、黄酮类、多酚类、氨基酸及少量的挥发油等成分 [ 4 ]。 2.1. 白及多糖(Bletilla striata polysaccharide， BSP) 白及多糖又称白及甘露聚糖，是白及的主要生物活性物质，易溶于热水，微溶于冷水，在酸性溶液中较稳定 [ 5 ] [ 6 ]。白及多糖的粗提法多样，如水提法、超声波法、碱水提法纤维素酶解法等，其中水提醇沉是最传统的，而超声波水提法是高浸出率的优选方法 [ 7 ]。白及多糖的粗提物中往往有糖蛋白或蛋白，可通过蛋白酶解法和Sevag法去除，而蛋白酶解法去除效果优于后者 [ 8 ]。白及多糖提取的含量与提纯的原材料密切相关。吴诗惠等通过实验表明，不同地区和生长年限的白及所提出白及多糖含量有明显差异，而且不同提取部位提取的白及多糖含量也有差异，除了块茎，白及叶中多糖含量占白及总多糖含量的30%左右，却没有很好的利用 [ 9 ] [ 10 ]。 2.2. 联类苄和菲类 联苄类化合物是白及块茎的另一主要活性物质。联苄类化合物结构多样且具有多种生物活性，如植物生长调节活性、抗菌活性、抗病毒活性、抗氧化活性及细胞毒活性等 [ 11 ]。目前已经从白及中提取分离得到的联苄化合物有3’，3-二羟基-5-甲氧基联苄、3’，5-二羟基-2-(对一羟苄基)-3-甲氧联苄、5-羟基-4-(对羟基苄基)-3’，3-二甲氧基联苄等 [ 12 ]。 白及中的菲类包括二氢菲类、联菲类以及其他含菲类衍生物，目前已有报道的有28个化合物，包括4，7-二烃基-1-(对-羟苄基)-2-甲氧基-9，10-二氢菲，4，7-二烃基-2-甲氧基-9，10-二氢菲，白及联菲A、B、C及白及联菲醇A、B、C等 [ 12 ]。联菲类物质具有抑制微管蛋白聚集作用，而且能逆转乳腺癌耐药蛋白介导的多重耐药性 [ 11 ]。 2.3. 花青素类 经研究发现白及花中含有飞燕草素、牵牛花色素、天竺葵色素、芍药色素和锦葵色素五种色素，其中飞燕草素含量最高。花青素具有很好的抗氧化活性 [ 13 ]。 2.4. 其他化学成分 除了以上化学成分外，白及中还分离到芪类化合物、甾类化合物、三萜类化合物以及醌类化合物等。如对羟基苯甲酸、原儿茶酸、五味子醇甲、豆甾醇棕榈酸酯、B-谷甾醇棕榈酸酯、24-亚甲基-环阿屯醇棕榈酸酯等 [ 12 ]。表1对白及一部分化学成分进行分类、总结。 Table 1 Chemical constituents of Bletilla striat 类别 名称 来源 文献 糖苷类 7- hy-droxy- 4- m ethoxyphenanthrene-2-O-β-D-glucoside 块茎 [ 14 ] 4 - methoxyphenanthrene-2-7-O-β-D-diglucoside 块茎 [ 14 ] gymnoside I 块茎 [ 15 ] gymnoside II 块茎 [ 15 ] bletilnoside A 根 [ 16 ] bletilnoside B 根 [ 16 ] gastrodin 须根 [ 17 ] 双苄基类 gigantol 块茎 [ 18 ] 3，3’-dihydroxy-2-(p-hydroxybenzyl)-5-methoxybibenzyl 块茎 [ 19 ] bulbocodin C 块茎 [ 20 ] 3，5-dimethoxybibenzyl 块茎 [ 21 ] batatasin III 块茎 [ 18 ] 3，3’，5-trimethoxybibenzyl 块茎 [ 21 ] 3’-O-methylbatatasin III 块茎 [ 15 ] 2，6-bis(p-hydroxybenzyl)-3’，5-dimethoxy-3-hydroxybibenzy 块茎 [ 22 ] 二氢菲类 coelonin 块茎 [ 23 ] shanciol 块茎 [ 20 ] 2，8-dihydroxy-4，7-dimethoxy-9，10-dihydrophenanthrene 块茎 [ 18 ] 菲类 3，4-dimethoxyphenanthrene-2，7-dio 块茎 [ 15 ] 3，5-dimethoxyphenanthrene-2，7-dio 块茎 [ 24 ] 1，8-bis(p-hydroxybenzyl)-4-methoxyphenanthrene-2，7-diol 块茎 [ 25 ] 2-hydroxy-4，7-dimethoxyphenanthrene 须根 [ 17 ] bleformin B 块茎 [ 20 ] blespirol 块茎 [ 26 ] 4-methoxyphenanthrene−2，7-diol 块茎 [ 15 ] 醌类 2-methylanthraquinone 块茎 [ 27 ] 7-hydroxy-2-methoxyphenanthrene-3，4-dione 块茎 [ 28 ] 大黄素甲醚 块茎 [ 29 ] 红灰青素 块茎 [ 29 ] 3’，7’，7-trihydroxy-2，2’，4’-trimethoxy-[1，8’-biphenanthrene]-3，4-dione 块茎 [ 28 ] 花青素类 Bletilla anthocyanin 1 花 [ 30 ] Bletilla anthocyanin 2 花 [ 30 ] 3-O-(β-glucopyranoside)-7-O-[6-O-(4-O-(6-O-(4-O-(βglucopyranosyl)-trans-caffeoyl)-β-glucopyranosyl)-trans-caffeoyl)-β-glucopyranoside] 花 [ 31 ] 类固醇类 (1α，3α)-1-O-[(β-D-xylopyranosyl-(1→2)-α-L-rhamnopyranosyl)]-3-O-D-glucopyranosyl-5α-spirostan 根 [ 32 ] 3-epiruscogenin 根 [ 16 ] stigmasterol 块茎 [ 33 ] 三萜类 cyclolaudenone 块茎 [ 34 ] 3β-hydroxyoleane-12-en-28-oic-acid-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside 块茎 [ 33 ] oleanolic acid 3-O-a-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside 块茎 [ 27 ] 有机酸类 2-hydroxysuccinic acid 块茎 [ 27 ] palmitic acid 块茎 [ 27 ] pinoresinol 块茎 [ 35 ] ferulic acid 块茎 [ 36 ] 表1. 白及的化学成分分类表
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user: 3. 白及的药理作用 白及作为一种传统的中医药，被证明具有多种药理活性，包括止血、伤口愈合、抗溃疡、细胞毒性、抗菌、抗炎、抗氧化、免疫调节、抗纤维化、抗衰老、抗过敏、止痒等 [ 37 ]。《本草纲目》亦载：“白及质极粘腻，性极收涩，以此研末日服，能坚敛脏，封填破损，痈肿可消，溃败可托，死肌可去。”下面就要对止血、抗菌、抗氧化等部分药理作用进行简要介绍。 3.1. 止血作用 血液是生命之源，失血过多会危及生命，故而止血是医学中重要的医疗处理方式。止血药在中医中分四大类，有凉血止血、温经止血、化瘀止血以及收敛止血，其中常见的止血药有仙鹤草、棕榈、白及、槐花、艾叶、三七等，而白及就是其中重要的一种。 白及的主要止血成分是白及多糖，白及多糖外用时对实质性的器官(肝、脾)肌肉血管出血等有良好的收敛止血作用。其作用机制可能是通过激活内源性和外源性途径的多种凝血因子、提高血液中纤维蛋白含量、促进血小板聚集、促进血小板释放血栓素和抑制血管内皮释放前列环素来实现 [ 38 ]。武桂娟等 [ 39 ] 发现白及止血的机制是增强血小板第Ⅲ因子活性、缩短凝血酶生成时间、抑制纤维蛋白酶的活性，同时增加血小板聚集率促进细胞凝集，以形成人工血栓而止血。董永喜等 [ 40 ] 实验表明BSP可升高血小板聚集率以调整血小板系统，同时调节纤溶系统与凝血系统形成动态平衡，二者共同起到止血作用。以上的研究均有力地证明了白及水提多糖是止血作用的有效成分且对其作用机制有了一定程度上的探索。另外，张卫明等 [ 41 ] 对其进行皮肤毒理学安全性试验，实验结果表明白及多糖对皮肤无刺激，无变态反应和光毒反应等，即白及多糖是安全无毒的成分。所以，临床上以白及具有很好的止血功效以及其无毒的性质为基础，结合其他材料研制出新型止血药物是很有价值的。 3.2. 抗肿瘤作用 白及对肿瘤也有一定的对抗作用。一方面，从白及中提取的两种菲醌类化学物质对癌细胞有明显的细胞毒性，可导致诱导癌细胞的周期停滞，并产生大量活性氧导致癌细胞凋亡。Tang等 [ 42 ] 研究发现原儿茶酸、肉桂酸等活性成分可激活肿瘤蛋白多糖中的TNF、CASP3基因等，使肿瘤坏死因子与肿瘤细胞表面相关受体结合，从而促进肿瘤细胞凋亡或者抑制其生长，发挥抗肿瘤作用。另一方面，白及多糖的靶向能力能辅助药物抗肿瘤能力的增强。白及中的某些化学成分可以被制成药物的外衣以保护药物在人体内的生物活性，例如包裹在用硬脂酸改性的白及多糖制成的纳米颗粒内的水飞蓟素较没有被包裹的水飞蓟素表现出更好的摄取能力，且还对治疗的靶器官具有靶向能力 [ 43 ]。另有研究评估了叶酸(Folic acid， FA)介导的硬脂酸(Stearic acid， SA)改性白及多糖(FA-BSP-SA)共聚物作为抗癌药物靶向转移到肿瘤组织和增强抗肿瘤疗效的载体潜力，发现Dox/FA-BSP-SA胶束能显著提高药物盐酸阿霉素(Dox)在肿瘤部位的富集，延长其平均停留时间，增强体内抗肿瘤作用 [ 44 ]。白及多糖加强药物的靶性及其提高药物在体内抗肿瘤作用的机制见图1。因此，白及中的菲类物质、多糖类物质及有机酸类物质可以直接或间接地起抗肿瘤的作用。 3.3. 促进伤口愈合作用 研究发现，白及成分在伤口愈合方面也发挥着积极作用。白及具有促进皮肤细胞分裂增殖的生物活性，白及提取物可明显的促进其修复、生长。李林等 [ 43 ] 发现在壳聚糖内加入白及多糖等生物材料，可以缩短凝血时间、提高保水性并促进L929细胞增殖并且部分阻断壳聚糖的游离氨基，使皮肤伤口的愈合率显著增加，另一方面，白及多糖可增加单胺氧化酶含量，提高超氧化物歧化酶的活性，降低丙二醛的含量来增加瘢痕形成的机率，减少瘢痕形成的时间，从而促进伤口的愈合。而Chen等 [ 45 ] 研究发现白及多糖能通过对施旺细胞的迁移、增殖等产生影响从而促进神经再生。另有课题研究发现白及胶有促进糖尿病溃疡创面的治疗，其机制主要是通过使Wnt通路的下游蛋白β-连环蛋白(β-catenin)、RSPO-3含量上升，GSK-3β含量下降，最终促进创面肉芽组织生长，加速局部修复愈合 [ 46 ]。总的来说，白及可通过间接抑菌作用，影响细胞的增殖、瘢痕的形成以及内分泌部分来实现促进伤口愈合。 3.4. 抗菌作用 经查阅，白及还具有抗菌作用，白及中的联苄类化合物和菲类化合物与白及的抗菌作用有密切关系。 图1. 白及多糖联合抗癌药作用机制 汪荣斌等 [ 47 ] 预试验中发现白及块茎对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有很好的抗菌活性，进一步研究发现联苄类化合物以及联菲类化合物是白及属药用植物抗菌的活性成分。另有研究表明，白及块茎醇提物中的菲类化学物质会抑制金黄色葡糖球菌的生长，从而在一定条件下杀灭金黄色葡糖球菌。且当菲类化合物浓度达到160 μg/ml时，对人体红细胞无细胞毒性，但可以对有金黄色葡萄球菌和革兰氏阳性菌引起的皮肤或软组织感染性疾病起到治疗作用 [ 43 ] [ 48 ]。白及单体化合物的抗菌活性研究表明白及中的菲类以及联苄类化合物具有抗革兰阳性菌活性，但对于真菌的抑制活性较低 [ 49 ]。因此，白及醇提物中的联苄类物质和菲类物质可以成为研究抗菌类药物的基础。 3.5. 抗氧化作用 白及还具有良好的抗氧化作用，得到了实验证实。相关研究表明白及多糖具有较好的清除羟自由基和超氧阴离子自由基的能力，羟自由基被认为是毒性最强的活性氧自由基，实验证明白及中性多糖体外有显著的清除羟自由基的作用，且白及多糖在其中属浓度依赖性药物 [ 50 ] [ 51 ]。丁志山等 [ 52 ] 实验发现白及中的菲类、二氢菲类等有机小分子化合物可提高血清中SOD活性，降低NO、MDA的含量，从而达到抗氧化的作用。临床还发现，红细胞膜的氧化损伤是溶血的重要原因，H 2 O 2 是造成红细胞膜脂质过氧化的原因。相关实验表明，白及中性多糖可以抑制H 2 O 2 诱导的红细胞溶血，因而白及具有较强的防止膜脂过氧化的作用以防止细胞溶血 [ 50 ]。但并不是浓度越高越好，随着多糖浓度的增加，红细胞聚集形成明显条带，与双氧水接触面积相对较大，易受到自由基的攻击，这就限制了其防止细胞溶血的作用。此外，白及中性多糖的抗氧化作用也与胃溃疡、内外伤出血等的治疗息息相关。
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user: 4. 白及的应用 白及的药理作用多样，同时其具有较好的生物相容性、可降解性、可吸收性等等。目前，很多科研人员已针对如何高效应用白及做了实验研究，研制出了不少以白及为原料基础并加以其他生物活性物质加以修饰的材料，使白及发挥更大的药用价值。常见的应用形式有白及敷料以及靶向药物传递载体，前者包括白及止血海绵、BSP水凝胶、BSP纤维、BSP复合膜以及BSP棉纱布等，后者包括胶束、微针、微球、纳米粒子等 [ 53 ]。 4.1. 白及止血海绵 白及止血海绵是以中药白及为原材料，利用水提醇沉法提取白及甘露聚糖，并采取冷冻真空干燥法制备的。经相关实验研究以及数据统计学处理证明白及止血海绵较明胶海绵具有更好的止血效果，其止血作用和普通纱布止血差异显著 [ 38 ]。经水提醇沉得到的白及多糖是白及中止血的主要生物活性物质，其对人体安全无毒，且可生物降解。Chen等 [ 54 ] 发现白及多糖交联的氧化石墨烯复合体(BGCS)较氧化石墨烯更有利于吸收伤口表面的渗出物并开始气体交换，且其可降低溶血率以及细胞毒性，经进一步研究表明，BGCS作用机制是因其表面具有高电荷并强烈刺激血小板，诱导红细胞聚集，加速纤维蛋白形成，从而加速血液凝固。白及多糖具有止血的作用；白及胶中的菲类具有抑菌的作用；白及胶亦可在创面形成保护膜，可防止感染；白及胶作为外源性重组人表皮生长因子的载体，能显著促进创面细胞DNA的合成，提高细胞的增殖能力，促进伤口愈合。白及止血海绵综合多种效能，如若再进行深入研究，完善加入纳米技术，对于伤口愈合定能有更高的效用。 4.2. 成膜材料 白及多糖具有良好的物理机械强度和粘附性，故白及多糖既可以单独作为成膜材料，也可与甲壳胺、聚乙烯醇、甲基纤维素钠、海藻酸钠等药用高分子材料制备成新型复合膜，该复合膜可以吸收渗出的血液和组织液，促进创伤愈合。此外，通过改变和调整成膜材料的配比和组成，可灵活控制药物的释放速度，来配合治疗的需要，以达到更精确的给药 [ 6 ]。Yang等 [ 55 ] 在白及多糖和植物乳杆菌(L. plantarum， LP)有利于伤口愈合的基础上结合壳聚糖(Chitosan， CS)，研究出一种新型的治疗策略——植物乳杆菌白及多糖水凝胶复合物(OBSP-CS-LP)，而OBSP-CS-LP具有更强的抗菌活性和调节伤口微环境的PH值的能力。另外，将低甲氧基果胶和白及的混合溶液加到氯化钙溶液中制成的BSP复合膜具有优异的水稳定性，保水率，接触面和溶胀度 [ 56 ]。 4.3. 靶向药物传递载体 白及多糖是由甘露糖和葡萄糖聚合而成，具有包合物的基本结构。利于白及多糖的生物粘附性和治疗胃溃疡的药理活性，可制备胃靶向给药的载体。上文提及白及用于抗癌手段中形成的Dox/FA-BSP-SA胶束也是对白及作为靶向药物传递载体的应用。而刘等以胆固醇琥珀酸酯修饰白及多糖，所获得的两亲性大分子材料是包裹难溶性药物的适合材料 [ 6 ]。另外，研究发现白及多糖予以加工可成为优良基因和RNA的药物载体，因其具有很好的生物相容性和可降解性等 [ 6 ]。基于此DNA、RNA的载体，转运物可以被保护免于降解或遭到免疫系统的攻击。白及多糖还可应用于多糖纳米载药系统体系中。多糖与药物的连接可以是通过引入小分子形成的亲水或疏水作用力，也可以通过化学键形成药物–多糖偶联物。此外，再引入保护基团、靶向基团、刺激响应基团等，可得到具有功能性的多糖纳米载药体系 [ 57 ]。另外，以白及多糖为基础的新型“溶解微针”可以承载药物进入皮肤并灵活释放药物进行治疗，且其可避免皮肤保留某些残留的有害物质，是一种基本没有侵入性危害的方法。白及多糖可修复由微针留下的微小创口，预防细菌感染并起到消炎作用 [ 53 ]。总之，胶束、纳米颗粒、微球以及微针等都是对这方面的应用。
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user: 5. 结语 目前，白及的研究在国内是个新热点，且在其生物价值各方面的研究上还有很大的发展空间。白及作为一种传统的中医药，对其药用价值的挖掘必不可少。随着时代的进步，人们对医疗健康更加重视，对其进行深入研究也是跟随医疗发展的大势。而白及中的成分可止血、抑菌、抗肿瘤、抗氧化等，它也具有很好的生物相容性、可降解性以及可吸收性等，而对这些药理作用和性质加以研究整合，极有可能研究出新型的医用材料或者产生新的医药手段。于科研工作者来说，继续对其化学本质的研究，进而发现前人未发现的理化作用也是有可能的。目前，白及资源较为紧张，提高白及的利用率是十分必要的。而在不断挖掘其医用价值的过程中，白及的栽培种植也是一项重要的子研究项目，近年来，受气候和人力的影响，白及资源还需探索科学性、可持续性的开发途径。希望该文的整理与分析能够对白及相关领域的研究有所帮助。
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user: 摘要 目前我国的智慧建造尚处于感知阶段，人工智能技术在建造领域的应用仅限于人类部分技能的增强，距离终极发展阶段——智慧阶段尚存在距离。2017年，丁烈云院士在“中国建筑”项目管理论坛上提出，随着技术的发展，“无人工地”在不久的将来或许也会成为一种现实。本研究将无人工地的概念进一步具体化，以装配式建筑施工为应用场景，提出无人工地系统(PC-Ucss 1 )的概念，基于装配式建筑施工的特点对系统进行功能分析，分析系统的逻辑架构、物理架构及进程架构；在整体架构之下，对PC-Ucss的重要组成部分——智能体进行感知层、决策层、控制层的架构设计及技术选型；采用黑板系统处理实时采集的施工现场的信息，形成各智能体的协同工作机制，最终构建出无人工地系统的构架蓝图。
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user: 1. 引言 目前，我国及其他一些国家已经出现了无人工厂、无人码头等新型工作场景，极大地提高了生产效率和产品品质，彻底解决了生产中人身安全事故问题。而在建设领域，尽管智慧建造、智慧工地的想法已经出现，但多数只是将现代先进技术与传统施工流程的简单叠加，并没有真正意义上的改变建筑产生方式。 近年来，随着《2016~2020年建筑业信息化发展纲要》、《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》、《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》等多部政策的出台，可以发现在全面推进生态文明建设、加快推进新型城镇化建设的背景下，智慧建造技术和装配式建筑在国内正在逐渐兴起，政策扶持力度也在不断加大。同时，随着时代的发展，物联网、云计算、大数据等新技术不断发展和与工程建造领域的融合，建筑行业也正经历着深刻的变革。 在2017年的第五届“中国建筑”项目管理论坛上，中国工程院院士、华中科技大学校长丁烈云从科技革命、数字建造、产业变革三个方面阐述了建筑行业的变革。他指出，在云计算、大数据、人工智能、BIM、3D打印等数字技术冲击下，中国亟待由建造大国向建造强国转型升级，由碎片化、粗放型劳动密集生产方式转为集成化、精细化技术密集型生产方式。随着技术的发展，“无人工地”在不久的将来或许也会成为一种现实。 在上述背景下，将目前人工智能、智慧制造、无人操作等相关领域的新技术引入建筑生产领域，研究并提出基于装配式建筑的“无人工地”智慧系统框架，并探讨其在应用场景中关键性问题的解决方法，符合智慧建造的发展趋势，具有非常重要的意义。
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user: 3. PC-Ucss系统的基本架构 3.1. 系统功能分析 根据系统架构理论，首先要确定系统整体功能和形式 [ 22 ]。“无人工地”的核心是实现装配式建筑施工的无人化，并为项目各相关方提供远程管理和监控等服务。这就需要将传统的装配式建筑施工的构件运输、存放、吊装、安装、检查等工序的人机配合协作作业过程，用无人化的施工机械智能体替代，并能赋予智能体能类似人的各种操作、配合和协作过程。 1、在系统功能方面，主要依据装配式建筑施工的特点及主要工序进行分析整合，保证系统功能满足装配式建筑施工的各项要求，如图5所示。 2、对于系统形式而言，形式包括形式对象，以及这些形式对象之间具有的形式关系。本系统中的形式对象则是以智能体为核心的各项生产要素，它们之间的关系则满足施工流程中的协同要求。本系统的形式设计应满足如下的一些基本原则： 1) 完整性 “无人工地”应包括完成装配式建筑施工的所有生产要素，以保证工程项目的顺利进行。 2) 协调性 装配式建筑施工需要各工程机械之间密切配合，同时也要需要梳理好构件运输、存放、吊装与安装之间的生产管理，以保证工地的生产效率。 3) 目的性 项目管理中非常重要的一项内容便是目标管理，所以“无人工地”的构建也应包括目标管理的内容，以高效地实现各项管理目标。 4) 动态性 工程建设是一个动态过程，需要不停地收集信息掌握工程的实际情况，并通过信息反馈的方式不断修正偏差。 图5. PC-Ucss系统功能分析 3.2. 系统的逻辑架构 “无人工地”的构建主要针对装配式建筑的施工工序及所需的功能进行的，并提供一个完整的工地框架。为了实现各项施工工序的无人化，我们将自动化技术、无人化技术以及人工智能领域的相关成果应用于传统的工程机械，从而构建出具有独立运作能力的智能体，包括无人运输车、无人塔吊以及用于构件安装的装配塔等。同时为了满足全面感知及智能监测的需求，这些智能体相较于传统的施工机械，将具有更透彻的感知、更深入的智能化以及更高效的施工控制三个特点。针对以上三个特点，各智能体的构建将从感知层、决策层和控制层三个层次进行设计，而设计的依据这是构件运输、吊装和安装过程中所需要的满足的功能。各智能体也是整个无人工地的基础组成部分。 同时，“无人工地”的构建不是将工地中各个智能体进行简单堆砌，还要寻求各智能体之间的联系，保证工地的正常运转。而在工地的管理活动中，集成管理通过先进技术将工地施工生产中的各关键要素的信息关联起来，形成系统的有机整体 [ 23 ]。因此，将集成管理理论运用到工地中，同时结合工地管理的功能需求，需要建立统一的协同信息中心，协同信息中心可以在横向上能促成各个智能体之间的协同化，并在纵向上保证了不同层级信息传递的高效与准确。而且，该信息中心也可以接入第三方平台应用，实现工地管理的可视化。 基于以上分析，本研究提出了如图6所示的无人工地系统逻辑架构，其核心在于依托具有独立运作能力的智能体和集成化的信息协同中心实现无人工地基本生产要素、信息系统和工程目标的闭环及一体化管控。各生产要素、进度控制及现场环境信息通过底层物联网感知技术采集后，分别输入信息协同中心和指导各智能体。智能体可以依据输入信息进行施工并将完成后的结果信息返回信息回协同中心，协同中心通过大数据分析和人工智能的自我学习能力进行反馈以保证工程目标的高效实现。 图6. 无人工地逻辑架构 3.3. 系统的物理架构 根据上文对PC-Ucss的功能需求分析以及逻辑架构的梳理，本研究设计了如图7所示的装配式建筑施工的无人工地系统架构，包括了信息采集中心、信息协同中心、智能体以及可视化终端平台四个部分。 图7. PC-Ucss物理架构 1) 信息采集中心。该部分是以物联网技术为核心，通过各类传感器、图像采集、RFID识别等方式获取信息，并将信息通过网络传递至信息协同中心和智能体，更快地找出施工现场潜藏的安全风险。 2) 信息协同中心。通过对大量数据的分析实现对工地管理的预测功能。同时，通过人工智能自我学习能力及认知智能能够完成对工地现场发生的状况进行分析并作出决策。 3) 智能体。通过运用人工智能、无人驾驶、毫米波雷达等新兴技术实现工程机械自身的无人化操作，具有独立完成对应施工工序的能力。 4) 可视化终端平台。工地现场的实时状况与数据信息可以通过网络信息传递至企业内部，实现远程监控与控制。 3.4. 系统的进程架构 “控制”的实质是通过对系统反馈信息与目标的实时对比，对存在的偏差进行纠正，保证组织实际运行状况与计划保持动态适应的过程，确保系统既定目标的实现。而在项目管理中，其主要内容便是对工地管理主体、生产要素以及工程目标的管理以及对工程目标的控制。在该系统中，通过信息的收集、传递、反馈，实现对工地的实时控制，保证无人工地的稳定运行。以预制墙板的安装为例，其具体路径如图8所示。 图8. 无人工地进程架构
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user: 5. 基于黑板系统的智能体协同与监控平台架构 5.1. 智能体协同与监控平台的基本功能 智能协同与监控平台设置主要是承担类似传统工地的项目管理职能，它即是一个总控平台，也是一个类似于项目经理(项目部)的智慧决策系统。可设在企业总部的集成控制中心，控制一个区域内各个工地的现场施工。 5.2. 黑板系统及其在多智能体协同中的优越性 黑板系统具有以下优越性： 1) 黑板系统可以将多种知识源组合在一起，实现问题求解。 2) 允许知识源共享黑板中部分解，这对事先无法确定求解次序的复杂问题尤为有效。 3) 适于进行并行处理，不同任务的知识源可在不同的计算资源上并行执行。 4) 有利于系统开发实验。 5.3. 基于黑板系统的协同平台基本架构 黑板模型是一种很重要的专家系统结构，黑板模型把问题看成是一个产生部分解，并由可靠的部分解组合出一个满意的解的过程。 一般情况下，我们可以把黑板区分为任务信息区、通信信息区、共享信息区三个区。同时将这三个区域和项目部职能进行结合，提出一套应用于无人化施工的黑板系统架构，如图11。 5.3.1. 任务信息区 任务信息区用来对任务的执行情况进行记录并提供实时查询和报告，有两种分解方法：在系统设计时由人工分解或者由设计者提供任务描述然后由任务分解程序分解。 该区域是项目部职能嵌入的基础——将所需的信息依据项目部职能所需要的形式进行划分，并进行分解储存，并实时记录这些数据的变动情况。 5.3.2. 共享信息区 智能体个体工作时自身行为也会产生一些施工信息，在共享信息区存储这些需要各智能体共享的知识和信息。而无人化项目部的职能需要依靠不同的信息之间进行协调统一，以此来进行不同模块的施工工作以及管理工作。 该区域在信息集合之后，进行汇总处理，通过不同的算法，将各个模块的信息用不同的手段进行翻译，提出决策命令，并与其他信息进行实时沟通协调，来完成施工项目部的工作，将施工过程有机地协调起来。 图11. 应用于无人化施工的黑板系统架构 5.3.3. 通信信息区 这个分区存放智能体之间通信过程信息，通信通过黑板上信息的读写来进行。这些信息我们可以作为问题求解的上下文信息定义在黑板上。我们可以按不同层次分层组织并用黑板的监控机制对这些信息进行跟踪、监视和控制。 5.3.4. 任务分解机制 任务分解需要将复杂零散的信息分别储存在不同的检测区域，并且进行不同的处理。目标是最小化施工任务数量，同时考虑工作开展的先后顺序；为任务分配最合适的智能体和工作点；在考虑各个智能体之间的协调统一情况下，为智能体规划最佳的施工路径
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user: 6. 结论与展望 本文通过对无人工地的研究得出了以下结论： 1) “无人工地”装配式建筑与智慧建造的融合是建筑业未来发展的趋势。 2) “无人工地”是以信息化、工业化、绿色化为基础，以物联网为信息采集手段，以大数据、云平台构建信息协同中心，通过应用先进技术与装备构建具有独立工作能力的智能体来完全实现对人的替代。 3) 智能体，可以通过感知层、决策层、控制层有机统一相互配合，根据外界环境的变化自动地对自己的行为和状态进行调整，具有自我学习能力。 4) 智能协同与监控平台在无人工地中担任项目经理的职责，它通过黑板系统进行实现，设在企业总部的集成控制中心，发挥记录、指挥、协调、监控等作用。 无人工地的实现还面临以下几个关键问题与挑战： 1) 因缺乏相关的标准和规范，无人化施工情境下法律责任界限也难以界定。这使无人工地的实现丧失了市场基础。 2) 因为增加了工地的建设成本，故而将阻碍无人工地的推广。 3) 无人工地的构建涉及各类技术的应用，考验的是平台、软件和硬件的综合运用。 未来，无人工地将形成一套完整的，可复制的技术体系以及一套完善的架构系统，从而可以大面积应用到施工建设之中。
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user: 摘要 京津冀协同发展政策的提出作为促进地区市场一体化的重要事件，其对沿线地区引进普惠金融数字化产生了重大影响。本文基于2011年~2017年全国省域面板数据，利用双重差分法(DID)模型实证检验了京津冀协同发展政策对沿线省域普惠金融数字化的政策效应。研究结果表明：京津冀协同发展政策倡议显著促进了沿线省域的普惠金融数字化发展，稳健性检验的结果表明结论稳健。因此京津冀协同发展政策沿线地区政府应积极出台相关支持性政策，并加强普惠金融数字化合作，国家也应加大相应的普惠金融数字化支持，同时注意加强金融监管，以良性推动普惠金融数字化发展水平的提高，最终促进地区经济乃至中国整体经济的发展。
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user: 1. 引言 根据世界银行定义，“普惠金融”是指能够广泛获得金融服务且不存在价格、非价格方面的障碍，能为社会所有阶层和群体提供合理、便捷、安全的金融服务的一种金融体系(世界银行，2008) [ 1 ]。近年来，普惠金融数字化的发展迅速，人们日常使用微信、支付宝缴纳日常生活费用，同时也能通过数字金融平台(如蚂蚁借呗)获得借贷等金融服务。因此，普惠金融数字化的发展有助于缓解民间借贷约束，促进投资和经营活动，有利于促进金融业可持续均衡发展，推动大众创业、万众创新，助推经济发展方式转型升级，增进社会公平和社会和谐。 2014年2月，京津冀协同发展规划提出，核心是京津冀三地作为一个整体协同发展，以疏解非首都核心功能、解决北京“大城市病”为基本出发点，调整优化城市布局和空间结构，推进产业升级转移，推动公共服务共建共享，加快市场一体化，努力形成京津冀目标同向、措施一体、优势互补、互利共赢的协同发展新格局 [ 2 ]。同时，与之相关的诸多实质性政策措施陆续落地，例如，首钢二期工程有望启动、一批千亿元级别的央企入驻，2020年5月，河北首次冠名发行“京津冀协同发展专项债券”，重点支持北京大兴国际机场临空经济区开发建设150亿元。同时政策的实施也给普惠金融数字化发展也带来了巨大的发展机遇，其促进了商品流通和资金融通，整合了京津冀地区的普惠金融数字化配套措施和相关资源，在促进京津冀地区经济发展、金融资源整合的同时，也给我国京津冀地区的普惠金融数字化发展带来了新的契机。京津冀作为重要的区域经济政策，致力促进商品流通和资金融通，推动京津冀沿线省域经济发展，但值得注意的是，由于传统融资方式导致的信息不对称，传统融资方式下不良贷款风险分担机制缺乏等等问题，京津冀区域内的小微企业一直面临难以从正规金融机构获得有效融资的问题，数字经济和普惠金融的发展无疑给解决上述问题提供了全新的思路。因此在京津冀建设过程中，推动数字经济和普惠金融的发展是一项重要课题。 中国一直提倡强化投资对京津冀地区建设的支持，自政策提出以来，从中央到沿线省域地方政府积极制定实施科学合理的普惠金融数字化合作方案，促进区域引进普惠金融数字化方式的优化，因此笔者认为实证检验京津冀协同发展政策对我国沿线省域普惠金融数字化发展水平的影响效应具有重要意义，研究结论对完善京津冀地区的引进普惠金融数字化工作、提升普惠金融数字化合作的质量具有参考意义。
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user: 2. 文献综述 笔者在梳理以往文献后，发现影响普惠金融数字化的因素包括经济因素、政策因素和其他因素。 经济方面，吴金旺等 [ 3 ] 基于空间面板模型的检验，发现经济发展水平会对数字化普惠金融发展产生推动作用；杜佳倩 [ 4 ] 运用动态面板系统GMM估计逐步回归和分组回归两种方法检验了各因素与数字普惠金融发展水平之间的关系，发现一个地区的经济发展水平与数字普惠金融发展程度大致呈现正向关系；史晓 [ 5 ] 对石家庄的县域普惠金融发展水平进行量化评价，选取人均GDP作为经济发展水平的衡量指标，利用面板数据回归后得出人均GDP在取对数处理后与普惠金融指数正向相关的结论。政策方面，Solo [ 6 ] 通过研究玻利维亚等国家，认为政府当局的干预行为在推动普惠金融的繁荣中起到了积极作用；栗芳和方蕾 [ 7 ] 发现政府有所作为会对农村普惠金融的发展起到显著促进作用；谭文培 [ 8 ] 从理论角度论述了在构建农村普惠金融体系中政府的干预的必要性。此外，国外学者Appleyard [ 9 ] 指传统金融机构在地区里的合理布局，是能够提升数字普惠金融发展水平的。Allen [ 10 ] 等强调了教育对于数字普惠金融的促进作用；赵德治 [ 11 ] 将全国分为东、中、西三个区域进行研究，考虑区域之间教育程度的差异性，也得到了一致结论。宋晓玲和侯金辰 [ 12 ] 在对发展国家和发达国家进行严格区分后研究，肯定了互联网的发展水平对普惠金融数字化的普遍提升作用。除了上述方面，相关学者也提出地理因素、交通运输、金融发展水平、城市化水平、对外开放水平等其它因素对普惠金融数字化存在显著影响。然而，前述学者针对PU的研究大多是基于国家层面的，对省域层面的关注甚少，虽然也为我们提供了一些借鉴，但是省域层面的差异显然更值得本研究的关注。因此，当前背景下亟待基于省域视角来研究PU的相关问题。 自京津冀协同发展政策被提出以来，它便引起了众多学者的广泛关注，目前学者对于京津冀协同发展政策的相关研究根据作用对象可以分为京津冀地区和其他地区；研究领域则聚焦于京津冀协同发展政策对人才教育的影响、对生态的影响、对贸易发展、经济发展的影响、对产业发展、企业战略的影响，以及对京津冀地区的协同发展、地区建设及战略问题。不难发现，目前学者相对而言仍缺乏对于普惠金融数字化的关注以及该政策的提出对PU影响机制的量化探究。实际上，政策因素对于普惠金融数字化的影响已经得到许多学者的证明，京津冀协同发展政策作为一个推动经济要素有序自由流动、资源高效配置和市场深度融合的政策，理论上会对相关地区带来巨大的影响。 鉴于上述探讨，本文的研究贡献之处主要在于：首先，本文基于省域视角这一崭新视角进行探究，探究政策对于PU产生的影响效应；其次，本文考虑了京津冀协同发展政策这个特定政策对于普惠金融数字化所产生的政策效应，可以为理解京津冀协同发展政策对沿线地区普惠金融数字化的影响提供新的经验证据；最后，本文采用双重差分法和倾向匹配得分法对京津冀协同发展政策及其普惠金融数字化效应进行评价，通过实证检验，分析了沿线省域在京津冀协同发展政策倡议背景下普惠金融数字化发展新的前景，对于政策制定具有一定的参考意义和价值。
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user: 3. 研究设计 (一) 模型设定 1. 双重差分法 本文视京津冀协同发展政策是在沿线省域所进行的“准自然实验”，本文拟采用双重差分法(difference in difference，DID)来评估京津冀协同发展政策对沿线省域的普惠金融数字化发展带来的影响效应。京津冀协同发展政策在国内沿线有3个省市，包括北京、天津和河北省。由于西藏数据的不完整性，本文将该沿线省域样本剔除。本文根据京津冀协同发展政策的实施范围，将我国30个省市分为两组，用treat作为分组虚拟变量，处理组表示京津冀协同发展政策沿线3个省市(包括北京、天津和河北省)，这些省份的treat = 1；控制组为剩余的27个省市，其treat = 0。时间虚拟变量为policy，京津冀协同发展政策为2014年初提出，本文以2014年作为政策节点，政策提出前policy = 0，政策提出后policy = 1。基于上述分析，双重差分模型的基准回归模型如下： PU i t = β 0 + β 1 t r e a t i t + β 2 p o l i c y i t + β 3 t r e a t i t × p o l i c y i t + β 4 X i t + ε i t ， 其中下标i和t分别代表第i个省市和第t年，PU表示各省的普惠金融数字化，X表示一系列控制变量， ε 为随机扰动项。其中， treat × policy 为京津冀协同发展政策沿线分组虚拟变量 × 京津冀协同发展政策时间虚拟变量 [ 13 ]。 DID模型中一些系数相关项在下表1中展示，京津冀协同发展政策实施前后，处理组的PU变化效应为 Δ PU t = β 2 + β 3 ，控制组PU的变化效应为 Δ PU 0 = β 2 ，处理组PU的变化效应减去控制组PU的变化效应即为京津冀协同发展政策对沿线省域PU发展的政策净效应，体现为系数 β 3 。该系数也是本文的重点关注对象， β 3 为正说明京津冀协同发展政策对我国沿线省域PU发展具有正向影响，反之亦然。 Table 1 Did coefficient-related term interpretation tabl 政策实施前(policy = 0) 政策实施后(policy = 1) Difference 处理组(treat = 1) β 0 + β 1 β 0 + β 1 + β 2 + β 3 Δ f d i t = β 2 + β 3 控制组(treat = 0) β 0 β 0 + β 2 Δ f d i 0 = β 2 DID — — Δ Δ f d i 0 = β 3 表1. DID系数相关项释义表 (二) 数据说明 本文采用中国分省数据，包括从2011~2017年全国30个省市(除西藏外)的面板数据来测度省域普惠金融数字化发展水平，衡量京津冀协同发展政策对PU发展的政策效果。所有数据均通过《中国统计年鉴》、国家统计局以及各省统计年鉴整理计算获得。 (三) 变量选择 1. 被解释变量 PU，普惠金融数字化，来源于北京大学普惠金融发展指数中的普惠金融支付数字化程度。 2. 关键解释变量 由于本文考虑的是京津冀协同发展政策的政策效果，因此将处于京津冀协同发展政策沿线的分组虚拟变量(treat)、京津冀协同发展政策提出的时间(policy)以及两者的交互项(treat × policy)作为核心解释变量，其中交互项的系数是本研究的主要关注变量。 3. 控制变量 为控制一些其他因素对普惠金融数字化程度的影响，本文还选取了一系列控制变量加入模型。根据前文文献分析及逻辑架构，选取影响沿线省域PU发展的一系列其它因素作为控制变量，其中经济层面的因素包括金融发展水平、城市化水平、整体经济发展水平，其次就是产业结构层面，即为产业结构变量。在相关研究中，这些因素对普惠金融数字化的影响均起着显著作用。具体的变量定义及阐释如下表2。 Table 2 The variable definition tabl 变量名称 变量含义 变量计算方法 PU 普惠金融数字化 各省普惠金融支付数字化程度 treat 分组变量 实验组为1，控制组为0 policy 政策变量 政策实施前为1，政策实施后为0 did 政策净效应 分组变量、政策变量的乘积 industry 产业结构 各地区第三产业增加值/地区GDP urban 城市化水平 各地区城市人口数/地区总人口 fin 金融发展水平 各省金融机构存贷款余额/地区GDP rjgdp 整体经济发展水平 地区GDP/地区总人口 表2. 变量定义表