DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 边坡Adina有限元软件计算分析 4.1. 模型建立 模型的建立过程中，尽可能模拟各地质剖面的地质条件，以符合客观存在，本文选取典型剖面(图1)遵循以下原则： 1) 将各帮坡煤层最薄，边坡最高的断面作为典型计算断面； 2) 选取资料齐全的区域； Table 2 In recent years， the statistics information of landslid 时间 滑坡位置 滑坡规模 影响范围 破坏模式 备注 2001.8 首采区 东端帮 南北长448.4 m，东西宽251.5 m的范围整体滑移，平均下沉5.6 m，岩土总移动量59.3万m 3 105，838 m 2 滑塌 煤层中的炭质 泥岩 2005.9 首采区 东边帮 出现长约465 m长裂缝，滑坡体积60万m 3 30，905 m 2 —— 2006.10 首采区 东边帮 出现20 cm宽的裂缝，滑坡体积150万m 3 54，101 m 2 —— 现滑动体， 未滑动 2006 南帮 —— —— —— 破碎站遭破坏 2007.7 首采区 东边帮 出现长约439 m长裂缝 —— —— 2008.11 首采区 西边帮 5 m宽的裂缝距西端帮坡顶60 m，南北长350 m， 地表下沉14 m，煤层水平错动20 m，滑坡体积 350万m 3 —— 滑移 发生3次 2009.4 内排 土场 出现南北长750 m，东西630 m，滑坡体积1050 万m 3 ，移动距离200 m 450，000 m 2 滑移 09年末滑体前缘又南移100 m 2010.2 首采区 西边帮地表 出现长531.6 m，宽5~10 cm裂缝，煤层562底鼓 胀，水平长100 m。7月又出现煤层570底鼓胀水平长531.6 m —— 错动 底鼓 预应力锚索失效、滑面距顶板 12~14 m 2011.2 南端帮坡顶 外侧 自02~07月出现9处塌陷 —— 塌陷 2011.5 南排土场 东帮 —— —— 沉陷 2012.3 南端帮坡顶 外侧偏东 自03~11月出现9处塌陷 —— 塌陷 2012.5至今 南端帮西侧 煤层软弱层错动，错动距离近50 cm，范围约200 m 错动 2013.5 西帮北侧 南北长400 m —— 错动 表2. 近年滑坡信息统计表 图1. 研究区南帮S1断面工程地质模型图(h = 95 m) 3) 地层顺倾且倾角最大处作为典型计算断面。 边坡组成岩体按岩性情况分为不同的材料，均是基于Mohr-Coulomb破坏准则的理想弹塑性材料，流动法则采用相关流动法则，即剪胀角等于内摩擦角。最大迭代次数设定为15，采用位移收敛准则，加载方式为自重加载。按平面应变问题处理，坡体底边界为固定约束，左右边界为水平约束，其它边界均为自由端[ 2 ] [ 3 ] 。 4.2. 模拟分析 本研究利用强度折减法逐级对c、φ值进行折减，直到数值解出现不收敛或者形成塑性贯通区域为止，本文模型材料所取参数如表3。 判据边坡失稳条件[ 4 ] [ 5 ] ： 1) 在有限元计算过程中采用力和位移的不收敛作为边坡失稳的标志。 2) 以广义塑性应变或者等效塑性应变从坡脚到坡顶贯通作为边坡破坏的标志。 3) 滑动面上的位移与应变将产生突变，产生很大的且无限制的塑性流动。 由图2~4可知，塑性区域主要分布在c、φ值相对较小的地层中，利用强度折减法对c、φ值同时折减，随着F值增加，塑性区域增大，上下塑性区出现连通，但整个塑性区域未完全贯通，因此边坡处于相对稳定状态。 进而对c、φ值进行折减，当F = 1.26时，有限元静力平衡计算不收敛，说明边坡失稳破坏。 由图5~7可知，随着c、φ值同时折减，塑性区应变范围逐渐增大且向上有贯通趋势。塑性应变最大的部位在软弱岩层处，因此边坡失稳滑动延软弱岩层顺层滑动，上部岩层由于滑动受剪应力作用，发生穿层破坏。 应力云图图8表明，有效应力从下往上逐渐变小，且可以发现相对较软的岩层所受应力较大。 塑性应变矢量图如图9所示，从图中可以再次明显的观察到滑动面的位置。及塑性应变的区域。 4.3. 极限平衡法稳定性计算 基于极限平衡法原理的边坡稳定计算有多种方法，根据不同的适用条件，主要有摩根斯坦－普瑞斯(Morgenstern-Price)法、毕肖普(Bishop)法、简布(Janbu)法、推力法、萨尔玛(Sarma)法等[ 6 ] 。 根据相关规范及经验[ 7 ] [ 8 ] ，本次采场稳定性分析采用简布法(Janbu)并利用理正软件进行计算，计算结果如图10。 图中AB段为事先假定的滑动面，BC段为通过计算得到可能最危险滑动面，计算安全系数Fs = 1.17，变形破坏为下部延假定软弱面滑动，上部穿层破坏。 4.4. 计算精度分析 工程上所用的方法如瑞典条分法和简布法需要对滑动面做出假定，再进行计算，最后得出最小解，以此作为稳定性安全系数和最危险滑动面，计算较为烦琐，而且在力平衡等方面需要作出一些假定。而基于有限元的强度折减法法不需要对滑动面形状和位置做假定，通过强度折减使边坡达到不稳定状态时，边坡沿着“自然的”破坏面滑动，并可自行搜索其它可能的滑动面，这与实际情况更符合 [ 9 ] 。 因此，基于ADINA的强度折减法算出的稳定性安全系数为1.25与简布法所得的稳定性安全系数1.17相差7%，说明强度折减法在进行边坡稳定性计算时有较高的精度，是可以应用于实际工程的，同时也说明使用岩土工程软件中的简布法算出的稳定性安全系数是偏于保守的。 Table 3 The model material parameter 岩性 弹性模量E (Pa) 泊松比λ 密度ρ (kg/m 3 ) 内摩擦角ψ (˚) 凝聚力C (Pa) 粉砂层 6.201E+6 0.2 1880 26 26，200 黏土层 7.767E+6 0.18 1880 20 67，800 砂砾岩 2.1E+8 0.21 1900 43 32，700 泥岩 1.567E+9 0.2 2160 17 60，000 煤层 1.79E+10 0.19 1130 39.6 289，500 细砂岩 9.6 E+8 0.2 1910 17.2 32，000 中砂岩 8.5E+8 0.23 1900 25 28，000 中粗粒砂岩 7.58 E+9 0.22 1900 30 22，500 软弱夹层 8.25E+8 0.2 1500 4.8 25，400 表3. 模型材料所取参数 图2. F = 1.06时，边坡塑性区分布图 图3. F = 1.18时，边坡塑性区分布图 图4. F = 1.25时，边坡塑性区分布图 图5. F = 1.06时，边坡塑性应变云图 图6. F = 1.18时，边坡塑性区应变云图 图7. F = 1.25时，边坡塑性区应变云图 图8. F = 1.25时，应力云图 图9. F = 1.25时，塑性应变矢量图 图10. 简布法计算结果
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user: 5. 结论 1) 通过ADINA有限元分析得出边坡的塑性区均分布在软弱夹层及强度较低的岩层与土层中；通过两种方法计算结果表明边坡的变形方式是上部为切层圆弧滑动，下部为沿强度较低的岩层顺层滑动，变形破坏模式为顺层–后缘穿层滑动(折线滑动) [ 10 ] 。 2) 通过强度折减法与极限平衡法分析对比，折减系数为1.25时边坡处于临界平衡状态，因此该边坡安全系数为1.25，且边坡处于稳定状态。
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user: 摘 要 配电网作为我国电力系统的重要组成部分，其安全稳定的运行对整个电力系统的安全稳定运行起着重要的作用。在我国，配电系统主要采用中性点不接地系统。在中性点不接地系统中发生单相接地故障后，故障电流比较小，系统可以继续正常运行一段时间，不影响对用户供电。但是，长时间的运行会引起其它更严重的故障，破坏系统的安全运行。因此，必须及时找到故障线路并且切除。而应用故障线路暂态信息进行选线是目前研究的热点，本文在分析国内外10 kV配网单相接地故障原因及危害的基础上，分析了10 kV配网发生单相接地故障时系统暂态电流的变化规律。 关键词 :单相接地故障，暂态，配电网
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user: 1. 引言 在我国的电力系统中，中性点有效接地方式和中性点非有效接地方式是其两种常见的接地方式。其中，中性点有效接地方式主要适用于110 kV及以上电压等级的电网中。中性点非有效接地方式(俗称为小电流接地系统)是在低压配电系统中主要采用的一种接地方式。当电力系统中性点对地为完全的绝缘时，此时的中性点运行方式即为中性点不接地方式。由于在中性点不接地方式中对接地的电力设施的经济投入比例是非常的少，所以该种接地方式的造价成本比较低，因此它普遍适用于我国乡镇的10 kV配电网中[ 1 ] -[ 5 ] 。 采用小电流接地系统的优点是：当系统发生单相接地故障时，由于系统与大地没有直接构成电气回路，接地点不会产生很大的短路电流，同时线电压仍然保持三相对称，系统连续供电不受影响，无需立即跳闸，系统可以继续运行一段时间，供电可靠性得到了一定的提高。但是若不及时处理，仍然会引起一系列危害：发生单相接地故障(尤其是间歇性电弧接地)时，非故障相对地电压升高，甚至可能产生高幅值过电压，破坏周围设备绝缘，导致放电击穿，造成相间短路或者多点短路，从而扩大事故。所以，当配电网发生接地故障时，必须准确而及时的确定故障点位置，以便采取相应的对策隔离故障，恢复系统正常运行。而本文研究明确单相接地故障暂态特征，分析单相接地故障时各电气参数特性对确定故障点位置至关重要 [ 5 ] - [ 10 ] 。
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user: 2. 单相接地故障原因及危害 2.1. 单相接地故障的原因 单相接地故障检测，由于种种原因所导致的农村10 kV配电线路发生单相接地故障，变电站10 kV母线上运行的电压互感器会接收到故障信号，10 kV母线绝缘检查装置在检测到接地故障并发出接地信号之后会提示值班员进行故障处理，在确定发生单相接地故障的相别和配电线路，即停止运行该配电线路，按照规程的规定，可以故障运行两小时，但我们通常都会立即停止故障运行，是因为考虑到在故障运行一段时间可能会引起其他事故。在汇报给上级单位之后，会有配电线路运行的维护人员进行故障处理。 单相接地故障发生的原因。通过农村10 kV配电线路在实际的运行的归纳和总结，发现单相接地故障主要有一下几种原因：1) 配电变压器高压引下线断线。2) 配电变压器台上的10 kV避雷器或10 kV熔断器绝缘击穿。3) 配电变压器高压绕组单项绝缘击穿或接地。4) 导线风偏过大，与建筑物距离过近。5) 绝缘子击穿。6) 同杆架设导线上层横担的拉带一段脱落，搭在下排导线上。7) 线路落雷。8) 数目短接。9) 漂浮物，例如塑料袋，树枝等 [ 11 ] [ 12 ] 。 以上原因只是诸多原因中的几种，但是在所有的原因当中，导线断线、绝缘子击穿和树木树枝等短接是发生最频繁的配电线路单相接地故障最主要的原因。 2.2. 单相接地故障的危害 1) 单相接地故障对变电设备的危害。10 kV配电线路发生单相接地故障后，变电站10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流。在开口三角形上产生零序电压，电压互感器铁心饱和、励磁电流增加，如果长时间运行互感器将被烧坏。近年来，10 kV配电线路在实际运行中，所发生变电站电压互感器烧毁的情况都会造成设备损坏以及大面积停电事故，这对生活、工作都带来极大的不便利 [ 13 ] 。 2) 对配电设备的危害。在10 kV配电线路发生单行接地故障后，所引发的间歇性孤光接地能够造成谐振过电压，所产生的电压是正常电压的几倍。严重的是过电压会将线路上的绝缘子绝缘击穿造成短路，此种短路事故最为严重，与此同时被烧毁的部分配电变压器会使得整个线路上的避雷器和熔断器绝缘击穿并烧毁，最终引发情况严重的电气火灾，造成不可挽救的损失。 3) 对区域电网的危害。严重的单相接地故障最终会破坏区域电网系统稳定，造成更加严重的事故发生。 4) 对人畜的危害。对于导线落地这类的单相接地故障，在这种故障发生后没有及时的将接地配电线路停运，这样所造成的结果是对行人和夜间的线路巡检人员产生不安全影响，引发人身触电伤亡等事故，也有可能会导致生出触电伤亡事故。因此，对于导线落地这一类的单相接地故障应及时做到配电线路停运。 5) 对供电可靠性的影响。在发生单行接地故障之后，要进行人工选线，这样对未发生单相接地事故的配电线路进行停电，这样就必须中断正常的供电，因此对供电的可靠性就产生了侧面影响。同时在发生单相接地的配电线路被停运，需要查找故障点，并消除故障，这个过程中，都不能保证用户正常用电。这在庄稼生长期间、大风、雨雪等天气条件恶劣的情况下以及山区、林区等复杂地区是不利于寻找故障点的，也不利于故障的维修，这就等同于会造成长时间停电，变相的对供电可靠性产生了负面影响。 6) 对供电量的影响。在发生单相接地故障后，首先要做到的是停运发生单相接地故障的配电线路，这样是因为需要查找故障点并消除故障，进而会长时间或者大面积停电，供电量就会随之减少。根据统计，每年由于配电线路发生单相接地故障就能导致少供电十几万度，这就直接影响供电企业的供电量指标和经济效益。 7) 对线损的影响。发生单相接地故障时，因为配电线路接地相直接或者间接的对地放电，将造成较大的电能损耗，如果按照规程规定运行一段时间，将造成更大的电能损耗 [ 14 ] 。
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user: 3. 10 kV配电线路故障分析模型建立 为了便于分析配电网单相接地故障时的暂态过程，建立单相接地故障时的等效电路，如图1所示。图1中，U 0 为单相接地故障时的等效零序电压源；R 0 为系统的零序等值电阻(包括接地电阻)；L 0 为系统的线路与变压器在零序回路中等值电感；C 0 为系统的对地等值电容；r L 、L为消弧线圈的等值电阻电感参数；通过开关K可以控制系统的中性点接线方式。 图1. 10 kV配电网单相接地时暂态等效模型 图1中，开关闭合，即系统为中性点经消弧线圈接地方式，发生单相接地故障之后很短时间内(半个到一个工频周期)，故障点的接地点电流i f 由图1中的电容电流i C 与电感电流i L 构成；但是电容电流与电感电流的衰减速度不同，导致暂态过程中叠加后不能相互补偿使得暂态接地电流很大，为单相接地故障定位提供了有利条件。以下分别分析中性点经消弧线圈接地系统接地故障暂态过程中的电容电流与电感电流，以及暂态过程中的故障接地电流的特点。
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user: 4. 单相接地故障暂态电容电流分析 接地故障暂态过程中，自由振荡频率一般较高，而且消弧线圈电感值 ，所以在图1中可以将r L 、L的支路断开，不考虑电感电流。于是，图1中的等效电流可以化简为零序正弦电源U 0 与R 0 、L 0 、C 0 组成的串联电路，可以做出下列的微分方程式： (1) 式中，当 时，故障暂态过程为非周期性的振荡衰减，都会逐渐趋于稳定状态；当 时，故障暂态过程为周期性的振荡衰减。 暂态电容电流可分为自由振荡分量 和工频分量 两部分，自由振荡分量的振荡频率一般为300~1500 Hz。加之初始条件为 且 ，可将式(1)经过拉普拉斯变换化简运算可以得出： (2) 式(1)与(2)中，U cm 为相电压幅值；I cm 为电容电流幅值； 为自由振荡分量的角频率， 为等效电路的时间常数， 为自由振荡的衰减系数，且 。 分析式(2)可以得知， 较大时，自由振荡衰减较慢； 较小时，衰减较慢。可以观察出， 为任意故障初相角时，故障接地电流中均有自由振荡分量存在；并且 时，自由分量最小， 时，自由分量最大； 在相电压过零点附近发生接地故障时，即为 时，电容电流的自由振荡分量最小，且 时有最小幅值 ： (3) 由式(3)可知，此时自由振荡分量与工频分量幅值相等，信号较微弱，这便导致许多暂态定位方法失效甚至误判。 在相电压峰值附近发生接地故障时，即为 时，电容电流的自由振荡分量最大，且 时有最大幅值 ： (4) 由式(4)可知，此时自由振荡分量的最大幅值与角频率比值 成正比，比值越大，幅值也高。 根据以上分析可以知道，配电网的结构、大小以及运行方式均会影响暂态电容电流；线路的长度越长，自由振荡频率(一般300~3000 Hz内)越低，暂态电容电流中自由振荡分量的幅值也越小。
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user: 5. 单相接地故障暂态电感电流分析 若图1中开关闭合，考虑消弧线圈影响，可以做出下列微分方程： (5) 假设消弧线圈的磁化曲线保持线性即 ；假设故障前消弧线圈磁通为零即 可以将化简(5)式求解得出磁通： (6) 式(5)和(6)中，N为消弧线圈匝数； 为消弧线圈磁通； 为稳态时消弧线圈的磁通，即 ；Z为消弧线圈的阻抗，即 ； 为补偿电流相角，即 ； 为时间常数。 考虑到 ，取 ， 。可以化简6式得出： (7) 故由 可以得出暂态电感电流： (8) 分析式(8)可知，暂态电感电流也可分为直流衰减分量和工频稳态分量两部分，振荡周期为工频，振荡幅值与接地故障发生时的相电压角度有关。并且 时，直流分量最大， 时，直流分量最小。当 时发生单相接地故障，在经过半个工频周期后即 时，电感电流到达峰值： (9)
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user: 6. 单相接地故障暂态故障接地电流分析 暂态过程中故障接地电流由图1中的电容电流i c 与电感电流i L 共同构成，暂态接地电流的数学表达式可以由式(2)和式(8)叠加导出，即为： (10) 由式(10)可以看出，暂态过程中接地电流可分为稳态工频分量和暂态直流衰减分量。稳态工频分量为 ，即电容电流与电感电流的工频稳态分量之差，系统通过调节消弧线圈的参数即 便可大幅减小这部分电流。暂态直流衰减分量是故障接地电流主要组成部分，分别由电容电流的自由振荡分量与电感电流的直流衰减分量构成，与稳态工频分量不同，两构成部分求和之后彼此相互叠加，增大了暂态直流信号的幅值，导致暂态电流信号的增强。 由于消弧线圈的电感值很大，电感电流的直流分量衰减相对于电容电流而言较为缓慢，因此暂态过程中流过故障点接地电流特征主要反应的是暂态电容电流的特征，其幅值与频率也都主要由暂态电容电流决定。由于暂态电感电流的频率与工频相同，暂态电感电流的直流分量只增大暂态接地电流的幅值，同时接地电流幅值与故障电压初相角有关。
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user: 7. 结论 综合上述分析可知：中性点经消弧线圈接地的系统发生单相接地故障时，暂态接地电流相对于稳态电流而言，持续周期虽然很短，但幅值很大；因此采用暂态信号进行故障定位的话，有利于克服接入消弧线圈后导致故障信号微弱的缺陷。
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user: 摘 要 本研究对化工、冶金、轻工、生活区、再生骨料等五种不同来源建筑废物中砷含量、单因子评价、元素相关性、化学形态及风险评估进行了分析。对砷含量分析表明不同来源建筑废物中砷平均含量差别不大，分别为：再生骨料 > 居民区 > 冶金 > 化工 > 土壤环境质量三级标准阈值 > 轻工。单因子评价也表明生活区和再生骨料砷污染比其他严重，为中度污染；而化工、冶金、轻工为轻度污染。同时砷含量分布极度不均，如冶锌厂清洗车间样品和南京某钢铁厂锅炉车间烟囱外壁刮落物，其含量远高于土壤环境质量三级标准阈值，化工和冶金砷污染都与其具体工艺段是否接触含砷原料有关。元素相关性分析显示，砷与铁、锰均呈较强正相关性，表明建筑废物中砷与铁锰密切相关。风险评估主要针对酸可提取态分析，结果显示CI7-CI10均为无风险，MI1为低风险，MI2为中等风险。通过化学形态分析得出，来源于电镀厂镀锌车间、镀铬车间、镀镍车间砷均以残渣态为主，且这三个车间砷含量均低于土壤三级标准阈值。但电镀厂镀铜车间和冶锌厂建筑废物中砷有较高的迁移能力，反映其与矿物结合松散，具有较大的环境风险。 关键词 :建筑废物，砷，污染特征，单因子评价，化学形态
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user: 1. 引言 随着经济的高速发展，大规模的城市化、基础设施建设、土木建筑等在中国发挥着越来越重要的作用。然而建筑材料的生命周期通常在50~100年左右，而且中国建筑的生命周期大多只有25~30年。在未来的几十年内，当大量的建筑物和构筑物达到使用年限或者城市更新、改造，尤其是居民区和企业工厂车间将会被拆除，产生大量的建筑废物[ 1 ] -[ 3 ] 。目前每年产生约24亿吨的建筑废物，占据固体废物总量的30%~40%，成为了环境污染的主要因素之一[ 4 ] [ 5 ] 。 由于目前填埋处置的低成本并缺乏成熟的废物回收市场，大部分的建筑废物被就地随意堆置，仅仅约5%被再生利用[ 6 ] 。公众大多认为建筑废物是无害的，对其缺乏应有的关注[ 7 ] 。然而，有一小部分建筑废物是有害物质，主要来自于化工厂(电镀厂)、冶金厂(冶锌厂、钢铁厂)、轻工、加工企业、火灾或爆炸灾毁现场[ 8 ] 。当他们堆置于没有防护层的填埋场或随意露天堆放，这些建筑废物将会对环境带来潜在的风险，污染土壤和地下水[ 9 ] -[ 11 ] 。 关于建筑废物的现有研究大多集中在分离、分类、再生和管理[ 1 ] [ 12 ] -[ 14 ] 。中国在过去十年内，很少有关于不同来源建筑废物中砷污染的研究。已有的研究中，包括了硫酸盐[ 15 ] 、有机物[ 16 ] 和重金属[ 17 ] [ 18 ] 的浸出，在这些研究中显示出高含量的有毒物质，如重金属和多环芳烃等[ 19 ] 。Adela P. Galvín 等测试了建筑废物在不同pH值条件下，重金属的释放潜力，同时评估了再生骨料用于低洼道路的环境风险[ 18 ] [ 20 ] 。Nicolas Roussat 等分析了建筑废物填埋场的渗滤液，研究结果表明没有防渗层的填埋场可能产生砷、铬、和镉的污染[ 21 ] -[ 23 ] 。Timothy Townsend等研究发现来自于建筑废物的再生细骨料中砷含量频繁超过了环境风险阈值，因此，很可能由于砷元素限制了其再生利用[ 17 ] 。 然而，这些现有研究并没有针对砷元素化学形态进行分析，众所周知，元素的生物可利用性和流动性取决于元素的化学形态，故其化学形态对评估建筑废物中重金属流动性的环境风险有重要意义[ 24 ] 。与重金属总含量相比，化学形态能够更加确切的反映不同环境条件下重金属的迁移能力和环境风险[ 25 ] 。该提取法广泛应用于污水污泥的重金属研究、飞灰、土壤和沉积物[ 24 ] -[ 27 ] ，但还是首次用于建筑废物砷污染风险评估。 本研究报道了建筑废物中砷污染特征，取自5种不同来源的62个样品，包括了化工、冶金、轻工、以及居民区和再生骨料。对砷总含量与土壤环境质量标准阈值进行了比较，元素相关性分析、化学形态分析和风险评估用于辅助说明其环境风险。本研究既评估了建筑废物中砷的环境风险，也对建筑废物的有效管理提供了参考依据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 样品采集及制备 2.1.1. 五种不同来源建筑废物样品采集 本研究采集的样品来源见图1和表1。具体包含化工(10个样点)、冶金(38个样点)、轻工(6个样点)、居民区(5个样点)、再生骨料(3个样点)五种来源的建筑废物。化工：无锡某化工厂、深圳某电镀厂；冶金：昆明某冶锌厂、南京某钢铁厂、上海某钢铁厂、上海宝钢；轻工：云南某橡胶厂、上海宝山大场镇某轻工基地；生活区：上海杨浦某建筑垃圾临时堆放点、同济大学暑期食堂改建；再生骨料：上海浦东某新型建材公司和都江堰地震建筑垃圾再生粗细骨料。 2.1.2. 样品制备 最终样品均冷冻干燥并粉碎至<0.15 mm (100目)，并储存于干燥器中。 2.2. 样品分析及数据处理 2.2.1. 仪器及试剂 仪器：ICP-OES (Agilent 720ES， USA)；离心机(DL-5-B上海安亭科学仪器厂)；数显电热板(EH20A plus Lab Tech)；Millipore Milli-Q Academic型超纯水仪。 图1. 采样点位置 重金属标准储备溶液1000 mg/L；醋酸溶液；盐酸羟胺溶液；过氧化氢溶液；乙酸铵溶液；盐酸溶液；硝酸溶液；氢氟酸溶液；试验用水为超纯水。 2.2.2. 数据处理 文中数据于EXCEL 2007中进行整理，用Originpro 9.1进行作图，SPSS 18.0软件对实验进行Pearson 相关系数分析。
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user: 4. 结论 通过分别对建筑废物砷总含量、单因子评价、元素相关性、化学形态及风险评估进行分析，对砷含量分析表明不同来源建筑废物中砷的平均含量差别不大，平均含量分别为：再生骨料(64.12 mg /kg) > 居民区(52.33 mg/kg) > 冶金(48.82 mg/kg) > 化工(41.69 mg/kg) > 土壤环境质量三级标准阈值(40 mg/kg) > 轻工(32.85 mg/kg)。单因子评价也表明生活区和再生骨料砷污染比其他严重，为中度污染；而化工、冶金、轻工建筑废物砷污染指数均1 ≤ P < 2，为轻度污染。虽然化工、冶金、轻工平均含量不高，但砷最大含量(232.31 mg/kg)样品取自冶金行业的冶锌厂清洗车间，砷未检出样品出现在化工行业，其含量分布极度不均。尤其是南京某钢铁厂锅炉车间烟囱外壁刮落物(217.83 mg/kg)，烟囱墙体(201.93 mg/kg)和烟囱外刮落物(116.41 mg/kg)，其含量远高于土壤环境质量三级标准阈值，化工和冶金行业污染都与其具体工艺段是否接触含砷原料有关。 元素相关性分析显示，砷含量与铁、锰含量均呈较强正相关性，R p 分别为0.993 (p < 0.001)和0.448 (p = 0.028)，表明建筑废物中砷含量与铁锰含量密切相关。相反，砷与磷或硫无明显相关性存在，揭示出铁、锰而非磷和硫是制约砷污染建筑废物无害化的关键因素。 风险评估主要针对酸可提取态分析，结果显示CI7-CI10均为无风险，MI1为低风险，MI2为中等风险。而通过化学形态分析得出的可移动性分数更能表明其环境风险，来源于电镀厂镀锌车间、镀铬车间、镀镍车间砷均以残渣态为主，而且这三个车间砷含量均低于土壤三级标准阈值。镀铜车间砷主要存在于可还原态和可氧化态，砷的可移动性百分比超过了78%；冶锌厂电解车间砷的可移动性分数为58%，且其总含量为土壤三级标准阈值的3.9倍；清洗车间砷以残渣态为主，但其酸可提取态含量就超出土壤环境质量二级标准阈值，且总量高达232.31 mg/kg，为土壤三级标准阈值的5.8倍。电镀厂镀铜车间和冶锌厂电解车间电解槽附近墙体样品和清洗车间样品砷有较高的迁移能力，反映了其与矿物结合松散，具有较大的环境风险。因此，建筑废物仅仅通过简单的填埋或者随意堆置，很难确保砷的稳定性和安全性。
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user: 摘 要 基于生物信息学的方法研究甘油脱氢酶的催化多功能性。通过Brenda数据库搜索，查找、归纳甘油脱氢酶(EC1.1.1.6，Glycerol dehydrogenase，GDH)的底物谱。利用分子模拟对接的方法，研究甘油脱氢酶和手性对映体R-1-氨基-2-丙醇和S-1-氨基-2-丙醇的结合模式，获得酶与底物结合的关键氨基酸残基位点为ASP123，THR177，SER243和GLU180。通过比较结合能，研究手性对映体与酶结合的差异性，阐明甘油脱氢酶对R-1-氨基-2-丙醇，S-1-氨基-2-丙醇选择性的来源。分子对接可以反映酶对手性化合物的识别能力，可用作研究甘油脱氢酶的催化多功能性的手性底物谱的初步筛选手段，节省研究时间和成本。 关键词 :甘油脱氢酶，酶催化多功能性，分子对接，手性化合物
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user: 1. 引言 甘油脱氢酶是甘油代谢途径中的关键酶。在甘油氧化途径中，甘油脱氢酶氧化甘油获得二羟基丙酮(dihydroxyacetone，DHA)，进一步代谢生成细胞生长所需的中间产物。这一代谢过程是以甘油为底物生长的微生物的共同代谢途径，进入糖酵解途径，作为碳源为微生物生长提供ATP和NADH [ 1 ] 。甘油脱氢酶可应用于酒类中甘油浓度监测与人体血脂浓度检测等，其主要产物二羟基丙酮是一个重要的化学中间体，可广泛用做医药、农药的中间原料，以及化妆品和食品添加剂等 [ 2 ] ，因此，甘油脱氢酶的研究受到广泛关注。 根据催化反应中产物和电子受体的不同，GDH可分为三种类型 [ 3 ] 。第一种为依赖NAD + 的GDH。这种GDH主要存在于各种细菌中，如Aerobacter aerogenes、Escherichia coli、Bacillus substilis和cellulomonas sp.等。第二种为依赖NADP + 的GDH (EC1.1.1.72 和EC1.1.1.56)，将甘油氧化为DHA或甘油醛，这类GDH大多存在于霉菌和动物组织中 [ 4 ] 。第三种为不依赖辅酶位于细胞膜上的GDH，也可将甘油转化为DHA，在醋酸菌中发现存在这类GDH [ 5 ] 。能将甘油转化为1，3-PD的主要微生物(如克雷伯杆菌属、柠檬菌属及梭状芽孢杆菌属)普遍含有第一种GDH，它与GDHt、PDOR构成合成1，3-PD的关键酶系。 Sergey N. Ruzheinikov [ 6 ] 等在2001年测得B. stearothermophilus甘油脱氢酶晶体结构，该酶有370个氨基酸残基，分子量为39.5 kDa。分析游离酶和与甘油及NAD + 复合物的结构，表明GDH的活性位点位于酶的两个结构域的裂缝之间，Zn 2+ 离子负责稳定催化反应的醇盐中间体。由于甘油所有羟基的配体都指向连接在活性中心的锌原子上，因此该酶对一系列二醇具有催化专一性。结构的分析表明在N端和C端结构域中间有一个含有Greek key螺旋簇的深沟，N端结构域是背向着这个裂缝的，而α 6 -α 8 簇则形成了这个裂缝的底部。而Zn 2+ 离子结合在这个裂缝的底部，并通过离子偶极作用分别和173位的天冬氨酸、256位的组氨酸和274位的组氨酸以及一个水分子相互作用。对于III家族酶的保守序列分析表明虽然在侧面序列上有所不同，这三个酶-锌离子之间的连接在这个锌依赖家族中是保守的。 酶催化的多功能性(Catalytic promiscuity)是指酶的活性位点可以催化除了天然反应外第二种反应或更多种反应的能力 [ 7 ] 。近年来研究发现越来越多的酶具有多功能性，受到广泛关注。研究表明，大部分的酶是由具有较广范围的底物的原始酶进化而来，分化与进化过程中，酶的专一性和选择性逐渐提升 [ 8 ] 。在催化天然底物的过程中，往往酶的多功能性被掩盖；在非天然底物或反应条件下，酶的多功能性显现 [ 9 ] [ 10 ] 。研究酶的多功能性不仅有利于研究酶的构效关系以及次级代谢产物的合成代谢途径，并且能拓展生物催化剂的适应范围，丰富生物催化与转换的途径。酶催化多功能性对于酶的结构、功能进化研究也具有极其重要的意义 [ 11 ] 。 本文研究甘油脱氢酶这一广泛存在的酶的催化多功能性。以来源于Bacillus stearothermophilus的甘油脱氢酶为模型酶，首先以生物信息学的方法，挖掘已经报道的甘油脱氢酶的底物谱；其次在底物谱中筛选目标底物分子，基于分子对接技术研究底物分子与酶活性中心的相互作用，考察甘油脱氢酶活性中心结构与催化多功能性之间的关系。为今后甘油脱氢酶的结构改造以及用途拓展奠定基础。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 材料来源与工具 酶的序列及结构信息来源于网上共享的生物信息学数据库，如NCBI，PDB，SWISS-MODEL，ExPASy等。对接分析软件为Autodock 4.0。底物谱数据来源于Brenda。 2.2. 方法 2.2.1. 蛋白质立体结构分析 本次研究利用PyMOL 1.0和Vision 1.54这两种软件打开从PDB下载的蛋白质空间立体结构文件，实现辅基选择，活性位点结构观察等作用。以来源于Bacillus stearothermophilus的甘油脱氢酶(PDB ID 1JQ5)与小分子进行对接。 2.2.2. 分子对接 使用Autodock 4.0作为对接软件，设定柔性可旋转键为ASP173，HIS256，HIS274。Grid Box参数为X 50，Y 50，Z 50，X center 20.597，Y center 29.369，Z center 19.783，精度为0.375。
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user: 4. 结论 基于甘油脱氢酶和手性小分子底物的分子对接，初步探索了甘油脱氢酶与手性对映体R-1-氨基-2-丙醇，S-1-氨基-2-丙醇结合。获得了甘油脱氢酶与底物结合的关键氨基酸残基位点ASP123，THR177，SER243和GLU180。通过比较手性底物与酶对接，结合文献报道的实验数据的差异，阐明甘油脱氢酶对R-1-氨基-2-丙醇，S-1-氨基-2-丙醇选择性的来源。 结果表明分子对接可以反映甘油脱氢酶对手性化合物的识别能力，可用作甘油脱氢酶的手性底物谱的初步筛选手段，节省研究时间和成本。为进一步研究甘油脱氢酶的催化多功能性，拓宽甘油脱氢酶的应用打下基础。
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user: 摘 要 本研究目的在建立一多投入与多产出的绩效衡量模式，透过客观的数据分析，提供相关结论作为业界在提升经营绩效时的参考，并期望能找出经营效率佳的厂商所具有的共同特质，提供模拟芯片设计厂商在企业资源投入分配上改进之建议，同时研究经营效率对于后续公司绩效的影响。本研究使用的研究数据为2008~2010年台湾芯片设计上市(柜)公司之公开信息，其指针包括投入面为研发费用及员工人数；产出面为税前净利率及每股盈余。并以数据报络分析法(Data Envelopment Analysis，DEA)衡量台湾上市(柜)模拟芯片设计公司的相对经营效率，注重投入与产出关系，利用数学规划模式求取决策单位之相对效率，并找出生产效率前缘。藉此探讨整体效率、技术效率以及规模效率分析等经营效率，并进一步检视2011~2012年的公司绩效指标：每股盈余、资产报酬率以及净值报酬率。从实证结果发现，2008~2010年经营效率较高的公司，其在后续2011~2012年公司的绩效也相对比较好。本研究的贡献是从经营效率对后续公司绩效的影响提供一个实证上的研究结果。 关键词 :资料包络分析法，绩效评估，经营效率，绩效指标
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user: 1. 引言 自从1986年起，台积电与联电相继提供晶圆代工服务，开启了无晶圆IC设计公司的营运模式，并且群聚了晶圆制造、封装、测试厂商，逐渐发展出完整产业链。除了吸引留美的科技人才台湾创业外，台湾扎实教育体系也培育出优秀的人才。使IC设计产业展现出地利人和的环境，进而蓬勃发展[ 1 ] 。根据2011年台湾集成电路设计产业分析报告中指出，近年来智能终端装置的潮流下，衍生出来的新商机亦挹注了IC设计业者的接单，产值也由2.93%提升至17.85%，使IC设计产业展现出地利人和的环境，进而蓬勃发展。 台湾的IC设计产业不论在产值或全球比重上均逐年提升，全球地位仅次于美国，为国际瞩目的明星产业 [ 2 ] 。由于IC设计业位居半导体产业链的前端，属脑力密集的高附加价值产业，不论在毛利率或员工平均产值，均領先其余如制造、封装、测试等IC次产业 [ 3 ] 。依据台湾工业技术研究院于2011年4月分析数据显示2010年全球半导体总产值为2，983亿美元，较2009年时之预估增加113亿美元，成长为31.8%。亚太地区约占全球产值之51%，台湾IC产业的成长为41.5%，远优于全球市场的表现 [ 4 ] 。另外，根据台湾资策会产业情报研究所2012年的研究数据显示，台湾IC设计业的产值将由2011年13.5亿美元，到达2012年的14.5亿美元， 年成长率达到7% [ 5 ] 。 然而，面对国际市场竞争日益激烈且景气能见度不高的情况下，台湾IC设计业者在面临美、日、韩三国前者待追及大陆与东南亚后有追兵的苛刻环境下，经营效率的良窳成为彼此间关键的竞争因素之一，企业必须提高经营效率才能确保自己的竞争优势 [ 6 ] 。针对此一课题，管理人员极需有适当信息来评估经营效率，以便在产业高度竞争的环境下能更有效的运用投入资源，进而提高生产效率，在知己知彼下，当有助于厘清自我定位，在既有优势下，建构新的竞争力，以持续提升跨世纪后的芯片国际竞争优势，将是台湾半导体产业之重要课题。 DEA广泛应用在管理领域探讨及分析各组织的经营效率问题，且常被最为分析效率的工具，探讨多重投与多重产出间之关系，计算其决策单位的相对效率，在客观的情况下，衡量每一个决策单位的相对表现并提出改进的目标 [ 7 ] 。台湾IC设计产业已位居全球IC设计产业第二大，仅次于美国业者，成为国际瞩目的明星产业。因此本研究即针对台湾IC设计产业，并采用DEA客观地进行效率之评估，以确切获悉不同公司的相对经营效率。经查询国内外期刊与论文，DEA用于研究经营绩效已经非常广泛。从交通工具绩效评估或医院的绩效评量到制造产业的效率分析，都有大量的文献可供参考 [ 8 ] 。 DEA所衡量之效率为一种相对效率的概念，而非绝对效率，可客观地评估各成员的经营效率亦可轻易处理多元产出及多元投入。因此，本研究将以2008~2010年之资料为基准，研究的对象包括“圆刚科技股份有限公司；圆刚”、“宣昶股份有限公司；宣昶”、“尼克松微电子股份有限公司；尼克松”、“台湾模拟科技股份有限公司；模拟科”、“聚积科技股份有限公司；聚积”、“凌耀科技股份有限公司；凌耀”、“通嘉科技股份有限公司；通嘉”、“茂达电子股份有限公司；茂达”、“迅杰科技股份有限公司；迅杰”、“立锜科技股份有限公司；立锜”、“致新科技股份有限公司；致新”、“富鼎先进电子股份有限公司；富鼎”等十二家上市(柜)公司，使用DEA衡量台湾上市(柜)模拟IC设计公司的相对经营效率，其指标包括投入面为研发费用及员工人数；产出面为税前净利率及每股盈余。并运用DEA模式来评估台湾十二家上市(柜) IC设计业者之经营绩效，以作IC设计业者改善绩效之参考。同时本研究检视后续年度公司的绩效指标：每股盈余、资产报酬率以及净值报酬率。进一步探讨2008~2010年经营效率对后续2011~2012年公司绩效的影响。本研究采用CCR模式、BCC模式作为分析评估模式，检视每家公司在其财务及相关信息指针下，其经营绩效与营运现况。 本文之组织结构共分为六节，除本节外，第二节文献回顾，第三节说明研究方法数据报络分析法，第四节依据搜集资进行实证研究分析，第五节为讨论，第六节为研究结论。
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user: 2. 文献回顾 2.1. IC设计产业 综观来说，IC设计业之特色分述如下 [ 9 ] ：1) 首重研发能力，以创新为导向：IC设计产业为知识密集，首重新产品开发。2) 与下游专业代工厂充分配合、关系密切：由于IC产业之委外程度高，且强调与晶圆厂之互动。3) 产品趋向多元化：近年来，IC产业纷纷朝向网路、通讯、光储存与消费性产品来发展。4) IC设计企业有逐渐朝向大型化发展的趋势：IC设计企业，有朝向大型化发展的趋势，其员工数与营业额，皆具有相当的规模。5) 附加价值高、成长率高、盈余高：由于IC设计产业并不需要精密的生产设备，故充沛与高素质的人力，将为企业重要的资源。 2.1.1. IC设计产业之型态 IC设计产业分别说明如下 [ 10 ] ：1) 专业IC设计公司：仅负责IC之研发与设计，主要获利来源为新产品开发。如，威盛、联发科、扬智、瑞昱、凌阳等公司。2) IC制造厂内之设计部门：本身具有晶圆制造厂，且拥有设计部门，以开发企业专属之产品。如，联电、华隆微、华邦、晨星等公司。3) 系统供货商之IC设计中心：计算机系统厂商为了本身需求或部分IC电路板，自行开发IC，以供本身来使用。4) 外国企业之设计部门：此种型态之IC设计企业，通常为外国企业在本地之研发单位分支。如，飞利浦等公司。 2.1.2. IC设计产业特性 IC设计产业特性 [ 11 ] ：1) 技术密集：IC设计业不需参与制造，资金与设备需求较低，但是需要大量人才投入IC产品的设计开发，使得技术密集程度高。2) 产品的创新：IC设计公司的主要研发的重点集中在产品的设计与应用的创新。3) 价值的创造：IC是电子商品中的关键零组件，其成本占售价比重通常也最高，原因在于不同的设计会创造出不同的附加价值。4) 研发与行销并进：IC设计的业务不只在研发，同时也注重销售服务，提供客户快速而有效的解决方案。5) 高利润高风险：IC产品从设计到出货，若新功能普遍被消费大众所期待与接受，系统厂商会将其置入终端商品，顺利量产后将为公司带来可观营收和市占率的增加。 2.2. 绩效之概念 “绩效”的定义至今仍无一致的说法，管理学中定义绩效包含“效率”及“效能”两种观念 [ 6 ] 。其中，效率为达成目标之资源使用程度，通常被视为与生产力同义；而效能则为目标的达成程度。有关企业经营绩效的相关理论如下：1) Woo以及Willard于1983将14个定量绩效衡量变量进行因素分析，得到四组因素：获利率、相对市场地位、获利率与现金流量的改变、销售额与市场占有率的成长。结论认为尽管以获利率衡量企业有许多限制，但仍是衡量绩效重要方法 [ 12 ] 。2) Venkatraman以及Ramanujam于1986对企业经营绩效依包含范围区分成三类：财务绩效：为传统策略研究最常用的指标，如，获利率、销售成长率等；企业绩效：如，市场占有率、产品质量等作业绩效；组织效能：是最广泛的绩效定义，除包括前二者外，尚且涵盖各种关系人的目标达成度 [ 13 ] 。3) Chakravathy于1986以计算机实证发现，传统以获利率作为衡量企业绩效的方法并不能有效区别公司的经营绩效 [ 14 ] 。台湾学者余朝权于1984主张：生产力是企业执行资源转换效率，为企业经营效率指标。关于绩效评估的方法，则常因量测的对象、时机，及目的之不同而有所差异，但是最终均须要使用评估结果呈现一种客观的价值判断，目前已经发展出来并被广为应用的评估方法主要如下节所示 [ 15 ] 。 2.2.1. 经营效率 经营效率长期以来一直是管理上不可忽视的议题，效率的高低可以提供专业经理人决策判断的指标，也有助于组织乃至企业的绩效改善。评估绩效的方法有很多方式，但会依不同属性及使用的场合而有差异。孙逊于2004提到，企业界用于评估绩效的方式包含以下几种 [ 16 ] ：1) 比例分析法：比较指标中的最大产出与最小投入。一般又可分为两种分析方式：财务比例法与生产比例法。此模式常应用于单项投入与单项产出的问题上[ 8 ] ，但是却无法适用在多投入与多产出的情况下。2) 平衡计分卡：平衡计分卡为2005年Kaplan以及Norton两位学者所提出的策略管理工具 [ 17 ] ，其目标设定及衡量指针，乃从组织愿景与策略衍生而来，透过学习与成长、企业内部流程、顾客及财务等四构面，来评估组织的经营绩效，而策略可以使用一套因果关系来加以描述并测试 [ 10 ] 。3) 总要素生产力分析法：将总要素生产力变动率分解成产业总要素生产力加权平均变动率和技术进步的资源需求总配置，进而进行总体与产业的生产力联结分析。此模式通常应用在多项投入与单项产出问题上。4) 回归分析法：利用最小平方法，求出自变数与相依变数的回归线，进而比较评估对象与回归线的差异。此模式通常应用在多项投入与单项产出问题上。5) 生产前缘法：求出受评单位的生产函数，进而衡量受评单位的生产力。此模式通常应用在多项投入与单项产出问题上。6) 多准则决策：利用多属性、目标的形式去衡量效率。此模式通常应用在多项投入与多项产出问题上[ 18 ] 。7) 资料包络法：利用包络线原理，将所有决策单位的投入项、产出项投射到空间中，以寻找效率前缘线；凡是落在边界上的决策单位，即是有效率的，若是落在前缘线的右边，即代表是无效率的。 2.2.2. 绩效评估 绩效评估，主要有上述七项方法可供绩效分析时应用，以下整理每一个评估模式的优缺点作为参考[ 19 ] [ 20 ] ：1) 比例分析法优点：可靠且容易使用。缺点：指标多时不易判断，权数来自个人判断。使用时机：单项投入，单项产出。2) 平衡计分卡优点：可将关键性因素一并考量。缺点：评估各个单一指标无法代表全体，权数来自个人判断不够公正。使用时机：多项投入，单项产出。3) 总要素生产力分析法优点：容易使用，可做统计上检定效率值比较客观。缺点：需先试导生产函数，无法提出改善方向。使用时机：多项投入，单项产出。4) 回归分析法优点：分析严谨客观科学式分析，不会将无效率当成有效率。缺点：需事先假设自变数与相依函数为线性函数关系。使用时机：多项投入，单项产出。5) 生产前缘法优点：科学式分析，限制条件少。缺点：残差。使用时机：多项投入，单项产出。6) 多准则决策优点：评估效率时，可考虑多属性、多目标符合实际状况，并可解决不确定因素。缺点：准则间相对重要性之权重值的决定相当困难，处理多项投入及多项产出不容易客观给予个属性分数，无法提供改善之建议。使用时机：多项投入，多项产出。7) 资料包络法优点：可以同时处理不同衡量单位的多项投入与多项产出之效率衡量。无需事先假设生产函数关系的型式，可避免参数估计问题。投入与产出项的权数值由数学规划模型产生，不受人为因子影响。缺点：数据需十分精确效率前缘才有意义，需处理庞大的投入与产出数据，投入与产出项目值为负数值时无法处理，相对有效率单位无法分辨其效率高低，样本不足时易将无效率单位当成有效率单位。使用时机：多项投入，多项产出。
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user: 3. 研究方法 资料包络法被视为一种评估效率的有效方法。其观念源于Farrell于1957所提出的 [ 21 ] ，以生产前缘生产效率衡量点的基础[ 22 ] 。由美国Charnes、Cooper以及Rhodes于1978年提出其数学规划模式后，建立DEA的CCR模型，这亦是DEA发展的起端，主要是利用固定规模报酬在多项投入与多项产出的评估模式 [ 23 ] 。1984年Banker、Charnes以及Cooper发展出非固定规模报酬模式下之BCC模式，而此模式将CCR模式之总效率分解为纯粹技术效率与规模效率 [ 25 ] 。在评估各决策单位之前，DEA并未默认各项变数之间的关系，是经由相对比较的观念，来决定各决策单位的效率值，模式中，落在边界上的决策单位，即是有效率，其绩效指标为“1”，而不在边界上的决策单位，效率“小于1”，则被认定为无效率，其与生产前缘线的距离即为无效率的比例。另外、若为多项投入或多项产出，则可分别以投入导向与产出导向说明之。1) 投入导向：投入导向指在相同产出水平下，比较投入资源之使用情形，即在相同产出水平下，投入量越少效率越佳。2) 产出导向：产出导向指在相同投入水平下，比较产出之达成情形，即在相同投入水平下，产出量越大效率越佳。 3.1. CCR模式 Charnes、Cooper以及Rhode于1978参考Farrell于1957之效率观念提出CCR模式 [ 21 ] ，用以评估技术效率，其基本假设为固定规模报酬。假设评估n个DMU (Decision Marketing Unit)，若每一个DMU运用m个投入项目，而有s个产出。投入导向观点希望在现有的产出水平之下，能有最少的投入资源，达成此目标 [ 23 ] 。其中由于各DMU可任选加权系数，但在任选过程中，必须满足一个限制条件，即任选之加权系数用于其它DMU时所评估的效率值不得超过“1”。在此限制下，受评估的DMU可任选加权系数，使得评估的效率值达到最大，有关其数学规划式如下所示 [ 24 ] ： (1) 在(1)式中，假设某一个DMU有S项产出，m项投入，共有n个DMU， 表示n个 DMU中某一特定受评估DMU之效率指标。 代表第j个DMU在第i项之投入量； 代表第j个DMU之第r项产出值。 及 皆必须为正值，且不得为“0”，在实际求解时之处理方式是令 ，其中 为极小的正数，一般设定为10 ‒6 。此极小的正数为非阿基米得数 [ 23 ] 。 3.2. BCC模式 Banker、Charnes以及Cooper于1984年针对CCR模式加以修正，提出了BCC模式 [ 25 ] 。此模式扩大了CCR模式的效率观点与运用范围。CCR模式是假设处于固定规模报酬的情况下，当投入量以等比例增加，产出项亦应以等比例增加。而BCC模式则是假设变动规模报酬，即生产可能随着规模之增加而产出量递增(称之为规模报酬递增)，亦可能随着规模之增加而产出量递减(称之为规模报酬递减) [ 24 ] 。投入导向BCC模式的分数规划模式如下： (2) 由于上述投入导向之CCR模式与投入导向之BCC模式皆属分数线性规划，其在求解时会产生无限多个解答之情况，因此，可将其转换为线性规划模式，换言之即是将其分母设限为“1”以利求解，如式(2)也可以使用式(3)表示。 令 ， ， ，则 (3) 由 可看出规模报酬之情况。当 时，表示“规模报酬固定”；当 时，表示“规模报酬递减”；当 时，表示“规模报酬递增”。而为达计算方便及得到更多信息，又可将式(3)转变成对偶型式，如公式(4)所示： (4) 上式(4)中的BCC模式比CCR模式多了凸性限制式 ，其可将数据报络得更为紧密，而 与 则为差额变数。差额变量分析之使用对象乃针对无效率之DMU而言。当DMU评估结果是相对无效率时，DEA利用折线性方式将各边界点连接起来形成一条效率前缘，然后以此效率前缘作为效率衡量基础，经由对各产出及投入项差额变量之分析，可以更清楚地指出各DMU在现今经营情形下，资源使用状况及可以改善之方向与大小。BCC模式衡量的是纯技术效率，CCR模式衡量的是总技术效率，两者差异即为规模效率。规模效率(SE) = 总技术效率(TE)/纯技术效率(PTE)。亦即当受评估单位处于无效率状态时，其可能原因除了纯粹技术效率不佳外，亦可能为规模效率不佳所引起。另外，由CCR模式的假设是在固定规模报酬下，无论受评单位的规模大小都以相同的衡量标准，因此无法将受评估单位之差异清楚表现，BCC模式假设为变动规模报酬，却无法在众多受评估单位中评估出具有技术效率。
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user: 5. 讨论 根据世界半导体贸易统计组织报告，2014年半导体市场成长主要受惠于智能手机、平板计算机及汽车电子应用所带动。2015年半导体市场成长主要受惠于汽车电子及无线通信应用，而消费性电子及信息电子应用方面比较持平。另外，亚太半导体市场成长率仍强劲，预估2016年将达2070亿美元，占全球半导体市场近60%。在总体经济持稳复苏的预期下，全球半导体市场2015年成长3.3%，全球半导体市场2015年成长4.3% [ 27 ] 。 5.1. 全球半导体厂商排名，前五大排序不变 2014年全球半导体厂商排名，前五大分别为英特尔、三星、台积电、高通以及美光。若以IC产品产值来计算(品牌观点，不含晶圆代工产值)，台湾排名第四，产值排名依序为美国、日本、韩国、台湾。若以各国IC生产产值来计算(生产观点，含晶圆代工产值)，台湾排名第二，产值排名依序为美国、台湾、韩国、日本 [ 26 ] 。 5.2. 台湾IC产业发展现况 另外，2014年台湾IC产业产值可达2兆1983亿元，较2013年成长16.4%。其中设计业产值为5728亿元，年成长19.1%；制造业为1兆1626亿元，年成长16.7%，其中晶圆代工产值为8965亿元，年成长18.1%，内存制造为2661亿元，年成长12.1%；封装业为3210亿元，年成长12.9%；测试业为1419亿元，年成长12.1% [ 26 ] 。 Table 3 The efficiency values of Maxtek Technology Co. before and after decreasing employee number CCR生产效率 BCC技术效率 规模效率 宣昶(修正前) 0.6428 1.0000 0.6428 宣昶(修正后) 1.0000 1.0000 1.0000 表3. 宣昶公司员工人数修正前后效率比较表 Table 4 The efficiency values Anpec Electronics Co. before and after increasing EP CCR生产效率 BCC技术效率 规模效率 茂达(修正前) 0.1019 0.3762 0.2707 茂达(修正后) 1.0000 1.0000 1.0000 表4. 茂达公司每股盈余修正前后效率比较表 图1. 2011年公司绩效 图2. 2012年公司绩效 5.3. 台湾IC设计产业SWOT分析 依据全球半导体联盟(GSA)的调查，现在全球约有超过1000家的IC设计公司，台湾IC设计业以营收计仅次于美国居世界第二名；展望未来，台湾应该以完整的IC供应链为基础，积极加强在无线通信和多媒体方面的研发，并善用大陆的市场和资源，让台湾的IC产业更上层楼。其中台湾IC设计产业的SWOT分析参见表5所示 [ 28 ] 。 5.4. 台湾IC产业未来趋势 以产业来看，台湾IC设计位居全球第二(市占率约二成)，仅次于美国(市占率六成以上)。随着电子系统产品往轻、薄、短、小、多、省、廉、快、美等发展趋势下，促使台湾半导体厂商在技术方向朝两大方向发展：1) 是制程技术依照摩尔定律不断微缩；2) 是高度半导体组件整合，达到系统层级的目标。为了持续降低IC成本、提升容量与增加效能，SoC以及3D IC (TSV)等技术会更加重要，而Logic IC与Memory IC之整合趋势也更加明显。展望未来5年，PC和手机虽是目前的半导体杀手级应用，但近年出货成长率已明显趋缓，甚至出现出货衰退情形。因此，未来半导体应用的下一个机会在哪？半导体业界指出，未来看好物联网(IoT)、穿戴装置、及智能家庭产品等的未来成长性，(如，地上的、手上戴的、身上穿的、头戴的，眼镜、手表、量血压等等)，主要构想在于通讯、网通运算、云端服务。预估IoT商机可望于5到10年内萌芽。台湾IC厂商在努力短期业绩之余，应着眼了解上述IoT应用可能为半导体产业带来的相关挑战与商机，应及早拟订相关应对策略，在未来5年到10年仍持续有优于全球的成长表现，并在2020年产值达3兆元新台币以上。 Table 5 The SWOT analysis of Taiwan IC industr 优势 劣势 半导体上、中、下游完整供应链 无制订规格的市场和厂商条件 全球第二大IC设计基地 业者产品同构型过高，彼此竞争激烈 庞大下游信息、通讯电子代工市场 高频、无限通讯、模拟设计以及系统人才不足 营运弹性大，效率高，具成本优势 台湾保守政策以及对人才的限制 与硅谷互动佳，商品化能力强 IP使用环境不佳 政府硅岛计划重大投资 缺乏软件开发环境 财务实力佳，资金来源多 对终端市场缺乏掌握，产品创新性不佳 机会 威胁 国际手机、PDA厂代工订单释出 国际大厂品牌扩散效应压缩台湾厂商生存空间 国际研发中心落脚台湾 PC市场饱和，面临价格竞争压力 通讯与消费性电子出现新应用市场 面临中国大陆、以色列、欧洲、南韩等国家 IC 设计业的追赶 与具潜力的中国大陆市场具有相同的语言文化 中国大陆、南韩等政府对自家厂商刻意的政策与资金扶持 中国大陆内需市场提供制订规格可行性 IC景气佳时，晶圆代工厂商常常无法配合 可利用中国大陆的人才进行研发 表5. 台湾IC设计产业的SWOT分析 数据源： [ 28 ]
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user: 6. 结论 由于类比IC产品的单价低，加上台湾较缺乏類比IC的设计人才，使得台湾厂商在过去甚少着墨于此领域，而多投入数位IC产品开发。但由于数位IC规格变化快速的特性与强调弹性的台湾厂商甚为契合，数十年来台湾已相继成功出现许多国际级的数位IC设计公司。然而，相对于数位IC设计公司大起大落，部分IC设计厂商宁愿倾向努力于類比IC此一相对稳定的产品，在历经数年的辛勤耕耘后，目前已有若干台湾厂商获得初步成果。展望未来，如何克服同业间产品同构型高的问题，进而在各个领域全面替代台湾类比IC产品，将是台湾类比IC产业能否更上一层楼的关键所在。台湾IC设计产业具有相对竞争优势，在市场上对于消费性IC需求持续增加，且台湾半导体代工体系完整，提供公司优异之后勤支持，且与客户维持长期稳定合作关系，拥有稳定研发经营团队及优异之创新能力之下，使得台湾IC设计公司有很大发展空间。本研究使用DEA来衡量台湾IC设计上市公司绩效，从结果中了解到IC设计必须要能掌握市场的方向及趋势，掌握利基市场才能够获利。 就本研究所得到的实证结果，提出下列建议：1) 依本研究之实证结果，虽然半导体产业表现非常亮眼，但依然有34.53%的公司，未达到最适当规模报酬。这些厂商大多数呈现规模报酬递减，探究其原因可能为厂商的获利能力出现问题，必须开发高毛利的产品，以提升整体竞争力。如此才能在最适当规模下生产。2) 在半导体的产业里瞬息万变，如何在竞争者中抢得先机，就是最大的赢家。最后，使用DEA来衡量半导体产业经营效率的最大好处，就是可以在短时间内了解厂商经营效率的情形，以作为调整经营方向的参考，毕竟企业不一定大就是好，要有效率才行，若企业规模很大，但营运不健全等于是虚胖。最后，从实证结果也发现，2008~2010年经营效率较高的公司，其在后续2011~2012年公司的绩效也相对比较好。本研究的贡献是从经营效率对后续公司绩效的影响提供一个实证上的研究结果。