前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇纪律教育经验范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

【关键词】语言经济学;公共英语;教学效率
随着时代的不断发展,社会各行各业对人才的需求度逐渐提高,大学生不但需要具备全面的理论知识,还需要具备一定的专业技能以及良好的英语素养,以便在工作中解决各项难题,让大学生尽快适应社会岗位,获得更好的发展前景。因此,当代高校教育立志培养大学生成为综合性人才,在开展公共英语教学课程中融入语言经济学来促进教学措施改革和调整,从而强化教学工作开展和管理,让高校公共英语教学效率得到极大改善。
一、语言经济学概述
语言经济学本身是一门具有交叉性的学科,其经济属性非常明显,在许多领域都有重要作用,语言经济学理论从提出到现在得到了非常普遍的使用,从语言经济学理论中认为学习语言其实就是投资人才和人力,并从投资过程中获得一定的社会价值。语言经济学理论会从其他外语方面进行研究,分析其中所含的经济学因素。也就是说,学习语言实际上是一种经济投资行为,且能获得极高的效益。在社会经济市场中对语言有相应的学习和掌握,能够满足某些岗位和领域的需求,从而得到相应的经济效益,这也能凸显语言的价值。所以,高校在语言经济学时有效开展公共英语教学,也是为了将学生培养成综合素质能力强的社会人才。
二、我国公共英语教学中教学低效现状
学生在学习某一门语言时,高校重点是希望投入成本和实际效益完成一定比例,从而实现社会经济的最优化,进而让教学工作的效率得到稳定提升。可是从我国目前的公共英语教学成果来看,即便随着新课改的改革,让英语教师在教学过程中发生了一定转变,但是仍然无法解决课程教学质量低下的问题,这对于发挥公共英语教学作用极为不利,也无法将学生培养成为综合素质能力强的社会人才。根据研究调查表明,我国公共英语教学工作效率低下,教育产出比例不匹配等问题十分突出。学生以及学生家庭也为此付出了许多努力,但是英语教育的成效还是不太理想。根据调查数据表明,在高校中只有12%的学生认为在公共英语学习后自身英语水平有明显成效和提升,45%的学生认为通过公共英语课程学习自身综合能力素养有所提升,而剩下43%的学生认为通过高效公共英语课程学习自身的英语能力并没有提升,甚至部分学生还认为自身英语能力在四年大学时光中有所下降。经过大学阶段的公共英语学习,部分学生不仅不可以熟练地运用英语知识进行交际,甚至对其英语的学习效率造成了极为严重的影响。如此,在语言经济学角度下分析这些问题可以看出,我国高校公共英语教学质量的教学课程安排不合理的现象仍然明显,针对高校优化课程安排培养社会型人才的工作开展极为不利。就我国英语教学工作来看,大部分学生在大学时期之前就已经接受了10年左右的英语学习,可是在大学阶段的英语学习过程中,仍然表现出英语基础薄弱的现象。因此,部分学生无法完成更深层次的英语语言学习,从以上情况可以看出,我国在英语教育方面投入了大量的财力、物力和人力,但是公共英语教学的成效仍旧不够显著,甚至部分学生在大学四年中通过学习公共英语后,其英语交际能力和专业知识反而下降,这对学生学习英语造成了极为不利的影响。所以从语言经济学的角度出发可以明显看出我国高校公共英语教学效率低下、投入与产出不成比例的情况十分严重,这对高校培养综合性人才有极大的阻碍作用。
三、需求分析与大学英语教学定位
(一)市场需求
语言如果可以被认作一种商品,那么它必须有其商品属性价值,该价值应该被市场认可。因此,在学习外语过程中,必须要在市场上充分表明该外语的社会价值,但是我国大学英语教学工作的开展与社会市场需求之间存在不匹配的现象非常明显。目前,我国各大企业都需转型和过渡,向着经济全球化的方向发展,迎接国际化挑战。尤其是当前“一带一路”倡议目标的进行,企业更需要英语交流能力强、专业技术过硬的综合型人才。比如,我国高铁在工程技术和商业价值上较其他国家而言都有明显优势,但在签订合同条款时由于员工和技术人员的商务英语水平表现不够,导致高铁商务合同洽谈时存在一定障碍。由于英语水平的限制,导致中国走向世界的伟大梦想遭受一定阻碍。我国专业院系想要开设国际化课程或全英文课程,就必须要求该专业学生利用英语进行专业学习,并要求学生阅读大量相关文献资料和学术期刊,进而培养综合性优秀人才,成为该领域卓越的一流人才,从而打造世界一流的学院和学科。但实现这一目标最基础的门槛就是大学生的英语学术水平,也就是说大学生必须可以利用英语这门语言进行文献综述的查找和改写、全程英文听讲等能力。也是由于这些因素,我国外出留学的学生,尤其是到英、美等国家留学的学生必须具备运用英语的能力。由此可见,大学英语的实际价值非常突出,是个人乃至国家对其英语学习的重大投资,也是满足社会经济发展需求和专业院系需求的重要条件。因此,为了充分发挥大学英语的潜在价值,国家和个人在学习了十几年的英语语言基础上,必须根据社会发展需求和专业特色来进行学术英语与职场英语的学习,在进行学术英语教学和职场英语教学时,要将大学英语教学定位为综合教学,不能将大学英语教学工作的开展定位为单纯的语言知识学习,将重点放在英语国家的发展历史、、文化传播等方面。
(二)国家需求
在我国大学英语教学过程中,长期以来都比较重视外语的自身学习规律以及学生的接受程度,而并不重视社会市场需求和能力要求。从我国十年“”结束后,一直强了外语教育的重要性,学习外语是提升我国国际地位的重要方式之一,通过学习外语、学习先进的科学文化知识,培养综合性优秀人才,而大学公共英语对于培养科技优秀人才和专业技能人才并没有显著成效,而且长期保持教学效率低下的态势。自21世纪以来,我国顺利加入了世贸组织,国际商业行为和日常交往逐渐频繁,学好一门外语显得更加重要,通过提高外语水平、改善外语教学方式是我国各阶段文化教育必须重视的问题,我国对于英语外语教学开课时间很早,一般从小学三年级开始就有英语外语启蒙,外语学习会延续到上大学,十几年的时间都对英语进行学习。但是大部分学生都不能运用所学的英语知识来阅读外文原版书籍,也无法正常与外国人进行直接交流。这也直接表明我国在英语外语教学方面的教学效果十分不理想,无法满足当前国家的社会经济体制改革和经济发展现状,对于我国对外开放和进一步改革有严重阻力。所以,必须重视外语教学方式的创新和研究。
四、大学公共英语教学效率低下的原因
根据经济学理论研究认为,一件商品只有市场具有一定需求度才能放大其价值。可是对于我国大学公共英语而言,按照经济学理论研究表明其已经丧失了在市场的应用价值,大学公共英语教育无法与学生的专业进行匹配,无法满足社会所需的技术性人才和综合性人才。因此,大学公共英语教学的真正价值无法得到正确体现,导致大学英语教学成果不显著严重,限制了学生的专业发展,大学公共英语教学的目的是帮助学生提高社会竞争力,满足社会人才需求和市场需求。从语言经济学视角下研究公共英语教学效率都不到显著提高的原因,主要表现在以下几个方面。
(一)应试教育思想的严重束缚
我国长期以来对于英语教育来讲都有明显的应试教育思想,不论是小学、中学还是大学,在学习英语学科过程中都会面临考试的难题,尤其是大学时期,大学生本应该更加重视社会实践和科研,而不应该受到应试教育的束缚。但是,大学四六级考试仍然让大学生不得不按照常规的英语学习方式去学习英语,这使得大学生的英语学习兴趣和自主性严重下降。由于应试教育的影响,大学公共英语的教学内容和考试方式也会受到一定限制,大学教师为了保障学生顺利通过四六级考试,在教学过程中无法真正将教学内容与社会人才需求相结合,为培养社会行中和人才做保障。此外,高校学生的英语基础差异较大,高校在开展公共英语教学时无法兼顾所有学生的学习情况,因此许多公共英语教学课程活动的开设会与中学阶段内容重复。所以,在语言经济学角度的层面来分析发现,由于应试教育的影响,大学公共英语教学效率普遍偏低,这对于英语教育的社会价值和经济价值提高极为不利。
(二)公共英语教育存在应用目标缺位情况
从语言经济学理论体系研究分析,英语教学做英语教学存在工具性,那么就认为英语教育的使用价值非常明确。但是,在高校英语教育中,让学生获得一定的英语知识以及交际能力是英语教育的最大价值所在。由于我国高校在英语公共课程教学过程中对英语教学的定位产生误差,只重视培养学生英语语言能力和英语语言素养,并不重视学生对英语的应用价值能力体现。也就是说,高校英语教学任务对于培养学生英语学习素养来讲没有任何问题,但是这并不适用于学生在未来社会工作中,使用英语利用书面化的英语口语进行交流,因此阻碍了英语教学效率的提高,无法直观体现英语教育的价值。
(三)教育体制与教育理念的影响
目前,由于高校教育理念和体制的双重影响,导致高校公共英语教学的效率无法得到稳定提升,从相关数据来看,我国高校大学公共英语教学聘用的教师一般都是由英语专业毕业的研究生和博士生组成,这部分教师自身的英语水平普遍偏高,但是由于刚刚大学毕业,其任教能力和水平相对欠缺,也没有丰富的教学经验。因此,在进行英语教学活动中无法准确把握英语教育的定位,使得英语教学效率无法提高,或是由于高校自身的教育体制影响,英语教师在白天进行公共英语课程教学,其他时间则在研究英语语言文学,其工作重点是科研方向,而并不重视高校英语教育。所以,学校对于高校英语教育方面的师资力量和重视度并不高,这也使得高校公共英语教学课程的开展难以保持稳定水平。
(四)公共英语的英语专业化
从20世纪80年代开始,我国对于公共英语的教学才有了起步,当时的外语教研室比较独立,也会与其他专业的学生产生相应联系,有该专业教师到其他专业院系开设公共英语课程教学的情况。但是,由于近几十年来对公共英语的关注度逐渐上升,许多高校开始将公共英语教研室纳入了外语学院,本质上来看,公共英语的学科地位有所上升,但其大学英语教学的性质也发生了相应改变。按照以往单独的外语教研室来看,公共英语课程教学和教学目标都是与其他非专业英语的院校产生联系,而现在却是与英语专业产生相应联系。比如冶金英语、实用英语变成了英美文学英美报刊等。久而久之,公共英语教学逐渐专业化,其具体的专业化表现在大学英语课程的英语内容设置专业化、英语教材更加专业化,需要大学生掌握基本的语言知识和人文知识。高校以充实学生英语教学内容、满足学生个性化需求为理由将许多英美文学和课程排入大学英语课程内容中,这不但表现在大学英语教材编写和课程设计内容上,而且在整个大学英语教学大纲中有评估体系来支撑。因此,公共英语教学的专业性越来越浓郁,其课程评价标准都是按照英语专业课程的内容进行复刻完成。当前,用来评判大学英语教学成功的标志性活动就是各类英语竞赛,而用来评判英语专业学生与公共英语学生在英语语言方面学习成效上的标准也逐渐一样,比如语言功底扎实、口语完美、能够背诵莎士比亚作品等,而并不是将所学的英语知识运用到专业技能学习和社会服务中。若是不将大学英语从英语专业中单独出来,为学生的专业化发展服务,那么大学英语教学改革工作的开展无法进行彻底。
五、语言经济学视角下公共英语教学改革措施
在语言经济学视角下研究公共英语教学改革措施,必须坚持以人为本,以学生的专业发展和社会需求作为目标来研究相应的改革措施。第一,在进行公共英语教学过程中,教师应该根据学生需求来开展多方面的英语学习,并有针对性地进行教育和指导,从而满足不同层次学生的学习需求,保障学生英语综合素养的稳定提升;第二,公共英语教学内容应该与学生所学专业有所联系,确保在公英语教学中所学的内容可以成为学生专业的知识支撑;第三,重视高校公共英语教师的教学素养,提升保障教师为学生开展专业性指导和教育,促进高校公共英语教学的改革和推进。
六、结语
总而言之,就我国目前情况来看,我国公共英语教学的开展效率十分低下,由于受到许多因素的影响,比如,应试教育思想的严重束缚、公共英语教育存在应用目标缺位情况、教育体制与教育理念的影响、公共英语的英语专业化程度等。都导致大学公共英语教学效果不佳。因此,在课程改革的背景下,通过语言经济学视角下研究公共英语教学来提高其教学效率,对影响英语教学效率的原因进行分析并提出改善意见,从而整合教学改革措施,促进大学公共英语教学体制改革,让公共英语教学为学生的专业技能提升和社会的发展做强有力的支撑。
【参考文献】
[1]赵丹迪,孙悦.语言经济学视角下商务英语的SIOP模式思考[J].海外英语,2016,21:55-57.
[2]陈媛.语言经济学视角下的公共英语教学效率研究[J].四川省干部函授学院学报,2017,01:104-106.
[3]蔡基刚.语言经济学视角下的公共英语教学效率研究[J].复旦教育论坛,2016,1402:86-92.
[4]王海兰.国内经济学视角语言与贫困研究的现状与思考[J].语言战略研究,2019,401:34-43.
[5]姜华.语言的经济学与大学英语教育[J].现代营销(信息版),2019,02:84-85.
[6]薄守生.语言学跨学科研究学术创新的一部力作[J].汉字文化,2019,01:125-126.
[7]何梦丽,罗胜杰,陈敏之.语言经济学视角下商务英语课程教学调查与分析[J].湖南工程学院学报(社会科学版),2019,2901:115-119.
[8]朱曦.语言经济学视角下高职英语课程设置的优化[J].宁波广播电视大学学报,2019,1701:93-95.
[9]王利梅.语言经济学视角下大学英语教学中存在的问题及反思[J].读与写(教育教学刊),2019,1604:7+14.
[10]于晓华.基于语言经济学的体验式商务英语教学模式研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019,05:110+112.
[11]宋景尧.语言经济学研究路径的演变与信息经济学视角下的新探索[J].山东大学学报(哲学社会科学版),2019,04:177-184.
[12]卫钰珍,李聪,吴林.语言经济学视角下的武汉自贸区公示语英译分析[J].英语教师,2019,1916:27-29.
[13]邹琳琳.基于语言经济学视角的商务英语人才培养模式研究[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2018(08).
[14]李彬芳.刍议核心素养理念下的大学英语教学模式[J].校园英语,2019(38).
关键词关键词:学习焦虑;神经反馈;脑电波;放松训练
中图分类号:TP311文献标识码:A 文章编号:16727800(2014)002008902
0引言
现代社会经济与科技快速发展,学生压力越来越大,学生若经常处于激烈的学习竞争压力和长时间高强度的学习状态下就会引起学习疲劳,若这种疲劳得不到有效缓解,长期下去则会引起失眠、厌学,甚至焦虑等消极行为。学习焦虑已成为现代社会的一个普遍现象,国内外许多心理学家、教育学家将其定为一个研究课题进行研究实验,并结合神经反馈这一新兴技术,取得了许多有价值的成果。
1学习焦虑概述
1.1产生原因
学习焦虑是学生在学习过程中对现实的或预期的、对自己自尊心和价值感构成威胁的特定学习结果感到担忧的情绪反应,对学习成就具有消极作用[1]。在考试前后会集中表现出来,且较为明显和强烈。根据认知心理学家的观点,个体之所以会对某事过分焦虑,主要源自于对某事的认知和判断。学习焦虑与学习之间有一种“倒U型”的关系,学习焦虑过高或过低,对学习活动都有一种抑制的作用,而当学习焦虑处于某一个或某一段值时,就能促进学习,从而提高学习效率取得最佳学习效果。这个最佳值受到很多因素的制约,比如学习材料难度、学生的能力及年龄等。一般来说,中等程度焦虑的学生能获得最佳的学习效果[2]。
1.2生理表现
学生在学习生活中易表现出烦躁情绪,对自己的能力持怀疑或悲观态度;上课不积极、注意力难以集中、回避教师提问;常常晚上失眠多梦,而白天发困;考试过程中回忆能力下降、注意力分散,影响考试发挥,考试后对成绩有恐惧回避心理。另有研究表明,80%正常成人的脑电图以α波为主,即处于“放松性警觉”状态,而有焦虑倾向的人的脑波成分主要为β波[3]。
2神经反馈概述
许多心理学家和教育学家都在积极探索更加安全、方便的焦虑缓解治疗方法。在脑神经科学的快速发展下,产生了一种新的治疗焦虑的方法和技术,即基于脑电技术的神经反馈训练。
2.1定义
神经反馈又叫脑电生物反馈(EEG biofeedback),是生物反馈形式中的一种。神经反馈利用一定的专业设备,为个体提供连续、即时的生理过程信息(主要是脑波变化信号),并转化成具体的、容易被人理解的视觉听觉信息。学生根据这些不同的信息变化有意识地进行自我情绪的调节和控制,选择性地增强或抑制某段频率的脑电信号,使自身生理变化趋向有利化,从而达到缓解焦虑、放松机体的最终目的。
相关学者专家经过多年研究发现,不同频段的脑波分别反映不同的情绪状态。大多数健康成人是以α波(8~13 Hz)为主,觉醒闭目安静状态下α波出现最多,其振幅也最高。β波(13~30 Hz)则是在个体情绪不稳、受到刺激、紧张时增多,振幅也会增高。成人在感情压抑,尤其在失望或遇到挫折时也会出现较多的θ波(4~7 Hz),疲劳状态时或入睡后也会增多。所以在神经反馈中,通常以α波、β波和θ波的变化作为判断指标,通过强化α波及θ波的方法来进行相应的改善和治疗[4]。
2.2其它疗法对比
传统的治疗方法主要分为药物治疗、放松训练、系统脱敏训练和行为认知训练等,这些疗法都有明显改善效果。药物疗法见效比较快,但需要长期服用,使用药物治疗有一定的副作用及风险,因此在服用这些药物时务必在专业医师的指导下使用并严格遵守专业医师的治疗方案,这也使得研究人员不断寻找并验证其它相对安全的治疗方法来缓解学习焦虑。放松训练是缓解考试焦虑常常使用的一种方法,其中渐进性肌肉放松法是最通用的,特点是见效快但不持久。系统脱敏法对考试焦虑也比较常用和有效,治疗周期较长。这两种疗法只对考试焦虑的情绪成分有效。认知行为疗法通过改变不良认知从而矫治不正常行为,是从认知方面来改善。
神经反馈作为一种新的治疗方法,已经在临床上广泛应用,国内外许多学者和专家在经过实验后,对治疗广泛性焦虑的效果都比较肯定,效果显著,安全无副作用。
2.3神经反馈存在的问题
国内外的大多数脑电反馈实验都是以临床治疗广泛性焦虑症为实验目的,单独针对学习焦虑、考试焦虑的训练并不多。虽然学习焦虑也是广泛性焦虑的一个部分,由学习焦虑引起的失眠、抑郁、自闭等症状也可被当作广泛性焦虑引起的症状治疗,但是学习焦虑是在特定环境下特定的对象身上发生,有不同于广泛性焦虑人群的年龄、生理特点,所以有必要在学习焦虑这方面加强针对性的研究和实验。
各种实验和训练都是依据现行心理学界常用的心理问卷或量表对效果进行评价,评价指标单一化。根据神经反馈的相关理论,评价指标可结合心理与生理指标综合起来进行评价,这种评价更加客观。
目前,治疗焦虑症的脑电仪器都比较昂贵,专业技术要求比较高,只适用于临床治疗,无法普及到家庭和学校,所以亟需开发简易、方便又不失精度的神经反馈设备。
3基于神经反馈的学习焦虑缓解平台研究与设计
美国Neurosky公司开发了一种单通道脑波采集器——脑立方耳机,方便携带,且易于操作。该耳机中有一个ThinkGear集成芯片,其中集成了Neurosky公司的专利算法,处理信号后应用eSense演算法进行计算,得到了量化的eSense指数值,以1~100之间的具体数值来指示用户的放松度水平。利用该耳机采集数据,开发出一个基于PC的易于操作和理解的放松训练平台,该平台将集心理量表、放松训练、生理信息指标于一体。
基于神经反馈的学习焦虑缓解平台的主要使用对象是有学习焦虑情绪的学习者,该平台利用Neurosky公司的脑波采集器进行数据采集和转换,通过蓝牙与电脑连接,由特定的接口将平台与脑波采集器配对。在进行功能模块设计时,参考已经临床应用的治疗设备和仪器,围绕使用者的需求和实际治疗过程,为该平台设计了四大主要功能模块,分别为量表评估、基础状态测量、放松训练和历史记录查询。
根据功能需求,该系统设计模块如图1所示。
具体设计如下:
(1)量表评估。使用者通过填写并提交测评量表,客观评估其当前的焦虑程度。该模块将从现有的国际通用的心理卫生评定量表手册中选取3个常用于心理状态评估的焦虑量表,分别是贝克焦虑量表、状态—特质焦虑问卷和SAS焦虑自评量表。这3个量表是心理学评估上用于焦虑的最常用的自测量表,有不同的适用对象和侧重点。使用者要根据填表要求按照自身真实情况选择,填完提交后系统自动生成结果,显示使用者的焦虑程度。
(2)基础状态测量。与量表评估结果相结合评价某个阶段的焦虑情绪程度。在每个训练阶段开始前和结束后,均须佩戴脑立方耳机记录一次5min时长的脑波基础状态,该段时间的放松度均值将结合每个训练阶段开始前后的量表评估结果,通过对比分析阶段训练效果。该界面将实时呈现脑波波形图和放松度表盘两种形式,使用者可以看到自己的状态变化。
(3)放松训练。由花朵开放闭合或音乐声音大小两种反馈形式实时表现当前使用者的放松程度。使用者均可自行调节每次训练的放松度阈值和训练时长,放松度的阈值范围为0~100。花朵反馈中,若使用者当前的放松度高于选择阈值且逐渐增高,花朵慢慢盛开;若高于选择阈值且逐渐降低,花朵慢慢闭合;若低于选择阈值,花朵不变化。音乐反馈中,系统会提供若干舒缓放松的音频,使用者选定音频开始训练后,若放松度高于阈值,音频正常播放,若低于阈值则声音消失。训练时间结束后脑波数据自动保存并生成训练报表,报表显示当前训练的时长和放松度平均值,且有回放功能,可查看本次训练的放松度变化波形图和花朵、音频对应变化的全部过程。
(4)历史记录查询。提供量表记录、基础状态测量记录和放松训练记录查询,包含量表得分、训练时长、放松度均值等信息,可以选择时间段或查询类别进行相关记录的查找,还可以对相关记录进行回放、删除等操作。
量表评估和基础状态测量作为阶段性评估时使用,需第一次训练前评估出学习者的情绪状态倾向,之后一段时间的日常训练可跳过该环节。经过一个阶段的训练后,再做量表评估和状态测量,将本次的得分和结果与第一次进行分析比较,查看训练效果。这样将量表评估与客观的生理信息数据评估结合到一起,评价方法更加客观。
每次训练结束后,训练者回放查看自己本次的训练过程,同时也要回想自己训练时的情绪状态,使自己有意识地向高放松度变化。训练者也可以在历史记录中查看不同训练时间的记录,通过对比变化熟悉自己转向高放松度的心理和情绪状态,并逐步有意识地进行训练,找出适合自己的放松方式。
4结语
在国内外脑电反馈缓解焦虑的研究实验中,实验样本较少大多是二三十例的样本,所以在效果评价方面,其训练的有效性还需进一步验证。相对于传统的药物治疗和其它行为认知疗法,神经反馈是一个新鲜的、仍待进一步明确验证效果的方法。若能将药物治疗和神经反馈训练或行为认知训练与神经反馈结合起来,治疗效果会比单纯使用药物或者某种疗法效果要好得多。如果能将价格、技术两大问题解决,神经反馈的普及和推广将能够实现。在家庭和学校推广该技术,既可以改变目前单一的心理咨询和疏导等工作方式,避免一般的焦虑情绪或状态向焦虑症转化,又能够提高学生的认知加工能力[5],从而成为改善认知功能的有效工具。
参考文献:
[1]程俊玲.学习焦虑研究述评[J].教育理论与实践,1998(4):4952.
[2]肖瑞.初中生英语考试焦虑的干预研究[D].济南:山东师范大学,2011.
[3]LI YP. On the basis of natural science of psychology[J].Beijing: Science Publishing House,1984: 113120,133150,175190.
内容摘要:随着产业结构的不断升级和调整,我国经济尤其是区域经济取得了长足的发展,由教育带来的经济效益,促进了我国经济发展。而若想让教育进一步促进区域经济发展,就要确立教育在区域经济中的地位,以及量化教育对区域经济的贡献作用。笔者以DEA模型为基础,构建超效率DEA模型,研究吉林和黑龙江两省相关教育指标对经济增长的影响,得出教育对区域经济增长的贡献率,并根据分析结果提出合理化建议。
关键词:区域经济贡献率 教育 超效率DEA模型 DEA模型
引言
区域经济增长是指一定时期内,区域内居民财富的真实增长速度和真实增加量。随着知识经济时代的来临(蔡晓斌,2009),影响区域经济增长的因素,由原先的资本积累、劳动力数量和自然资源转变为人力资本和制度创新,研究教育对于区域经济增长的影响和贡献率成为我国现阶段亟待研究的问题。通过将数学模型运用到研究教育对区域经济贡献率的课题中(张晓冬,2008),既是融合多个学科相互研究的典范,同时也是把实践与理论相结合的最有效证明。
数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA),是一种遵循相对效率为基础,并量化多指标的投入和产出的决策单元(Decision Making Unit,DMU),进行科学有效评估的方法(解茹玉、师萍,2008)。由于DEA模型存在的诸多优势,开始被大范围运用于各种领域。随着超效率DEA模型的出现,它能够对较多DMU进行排序和处理,并且能帮助使用者深层次地分析同样有效的DMU之间的效率高低。
超效率DEA模型构建及检验
不同的DMU在具有相同的产出变量和投入变量的同时,可以通过一个DMU所提供的资源和服务与其他DMU相比较,并将多个产出变量和投入变量都转变为效率评估指标(欧阳露莎等,2009)。即假定DEA模型的DMU最高效率为1,那么其他DMU则趋于0-1之间。
首先假定一组决策DMU的数量为n,那么每个DMU都有m个输入变量和s个输出变量。通常Xij表示DMUi是j种投入量的输入。Yik表示DMUi是第K种产出量的输出。因此,DMUi的投入就可以表示为:
Xi=(xi1,xi2,...,xim)T,(i=1,2,...,n) (1)
得出DMUi的产出为:
Yi=(yi1,yi2,...,yis)T,(i=1,2,...,n) (2)
得出DMUi的效率为:
Ei=,(i=1,2,...,n) (3)
其中vTuT分别表示投入指标和产出指标的权向量,因此,适当选用权重v和u,能达到Ei≥1,i=1,2,...,n。
但如果对第i0个DMU进行评估,就应该标记为DMU0,其产出量为Y0投入量为X0,从而得到第i0个DMU的效率对比模型:
(4)
(5)
(6)
然后使用偶规划理论以及Chamess-Cooper变换,并加入松弛变量s-,s+,和Archimedes无穷小量ε,将以上模型的线性分式代入到线性规划模型:
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
再将第K个DMU的总有效率代入到以下线性规划模型:
minθ
(12)
(13)
(14)
通过规模效益为固定值的假设性得出CCR模型,公式中的θ就是第K个DMU的总效率值,它满足0≤θ≤1。其中包含的经济含义为:一个DMU产出的Y,被K个DMU产出的线性规划组合所替换时,它的投入量X就表示可浓缩程度,其浓缩比例为θ,也可以理解为效率测度值。而当θ=1时,就表示该DMU的效率值处于前端,可以理解成该DMU的状态为有效;而对于 θ
此时的DEA模型可以得到更多的有效单元,与效率评估值为1时比较,当时的DEA模型是无法评估更多的有效单元的。超效率DEA模型就是在DEA模型的基础上,加以改良和升级(李锋等,2010),它能准确地对DEA的DMU做出科学的排序和深层次的分析。此时的超效率DEA模型就演变为:
minθ
此时,公式中的θ就是第K个DMU的总效率值,它满足0≤θ≤1。可区别于DEA模型的就是,超效率DEA模型在进行K个DMU效率评估时,可以让K个DMU的产出和投入被其他DMU的产出和投入的线性规划组合所替换,从而可以把第K个DMU剔除。因此,可以得出一个有效的DMU让其投入遵循一定规律上涨,而又可以不改变效率值,让其投入的比例成为超效率评估值。
而当某个DMU为非DEA有效时,则评估的DMU一定存在产出不足Y0或投入冗余X0,即在产出不变的条件下,其投入可在原有基础上减少X0,亦或是在投入不变的条件下,其产出可在原有基础上减少Y0。假设S0+、 S0-以及θ0是规模模型的解,就表示由Y0和X0组成的产出和投入相比于原有的n个DMU是有效的(张军,2009),其中:
既然确立了DEA超效率模型基础,就可以设置DMU和指标体系如表1表2所示,并根据建立的超效率DEA模型,将2008-2011年吉林和黑龙江两省相关指标数据分别输入EMS的软件中(米红、陈钱敏,2008),得出结果如表3所示。
结果分析
从表3可知,在2007年到2011年间,吉林省6个城市除白山市2007年DEA评价值为89.97%,其DEA属于无效,其他城市的DEA均属有效。其中长春市的发展情况最为稳定,其产出和投入相对比较稳定,且资源利用效率也颇高;而通化市在2008年的DEA评价值达到1737.54%,表明在2008年,由于地方政府加大投入力度和相关政策的出台,从而让区域经济与教育的整合率达到巅峰;而四平市的开况较为不稳定,其DEA值落差较大,但其5年DEA值均为有效,且逐年呈现上升趋势。而在黑龙江省的6个城市中,鸡西市在2007年、2010年、2011年都出现了DEA无效的发展趋势;而大庆市和伊春市分别在2009年和2010年各出现了DEA无效的发展趋势;而哈尔滨市则更为特殊是由于:其2007年的DEA评价值为big,这是因为当使用超效率DEA模型时,哈尔滨市在无节制地降低产出和增加投入,但其DMU值依然有效,是一个合理的结果。这表明在笔者研究区间内,哈尔滨市的发展理念和发展模式是较为成功的,可被其他城市借鉴参考。然而从黑龙江省的整体来分析,由于其DEA评估值的发展情况不如吉林省的DEA评估值,虽然有所增长但其趋势发展过于反复,就导致黑龙江省的整体DEA评估值明显下降。而本文主要通过分析长春市,来研究教育对区域经济的贡献率,长春市作为吉林省的省会,其教育事业支出和固定投资在一定程度上都有冗余。而冗余的投入指标,表明由多个DMU组成的经济体系中,对于在产出固定的情况下,可以使一部分投入量达到最精简状态,因此,其投入量不能遵循一定比例降低,但是,仍有对产出或投入结构调整的可能性存在。而此时对于该DMU的超效率DEA模型评估就可以确定为DEA有效,就表明长春市的生产模式是合理的,但仍存在结构问题亟待改善。综上所述,教育已为影响区域经济的重要因素之一,其地位和作用在整个区域经济发展过程中开始越发受到重视。
结论与建议
超效率DEA模型评估结果显示,投入指标为教育事业费支出时,各个区域的超效率DEA评估值均为DEA有效,且评估值的波动较大。详细来说,可以长春市为例,长春市经济的发展受教育因素的较大影响,其经济开始迅猛发展,教育的地位和作用已不言而喻。然而,如何让教学更高效地促进区域经济的增长,需要更进一步的分析和研究。根据以上结论的基础,同时结合研究对象长春市,本文提出政策建议:首先应构建人性化的高校毕业生就业体系,构建的就业体系,应符合知识经济的时代背景,同时也要充分掌握就业市场的特殊性,相关部门应积极促进用人单位、高校毕业生以及高校之间关系的融洽发展;同时相关部门也要加大对就业市场的整治,而用人单位作为就业市场的需求方,也应构建全面化、人性化的用人制度;还有高校毕业生自身,作为就业市场的供给方,也应积极分析我国目前的就业市场和就业形势,主动适应市场大环境,做到不消极、不盲目地选择用人单位。
参考文献
1.蔡晓斌.浅谈高校英语教育与区域经济发展—语言经济学维度透视[J].湖南财经高等专科学校学报,2009(2)
2.张晓冬.高等教育促进区域经济发展的现实性思考—以重庆市万州区经济发展为例[J].重庆交通大学学报(社会科学版),2008(2)
3.解茹玉,师萍.基于协整方法的高等教育与经济增长的关系研究—以陕西省为例[J].西安电子科技大学学报(社会科学版),2008(3)
4.罗来军,朱艳,赵鹏飞等.中国教育规模与质量影响经济增长的内生路径分析[J].经济理论与经济管理,2009(1)
5.王学慧,陶发祥,郭华俊等.区域大学科研为地方经济社会发展服务研究—以玉溪师范学院科研现状为例[J].玉溪师范学院学报,2009(10)
6.欧阳露莎,刘寅,刘敏思等.湖北省高等教育投入-产出状况的偏最小二乘回归分析[J].中南民族大学学报(自然科学版),2009(4)
7.李锋,常晓静,朱燕空等.高等教育与区域经济发展之间的关系研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(10)
摘要:居民出行旅游受到多重因素影响。本文利用1994-2012 年中国统计年鉴数据,构建相关时间序列,采用OLS回归方程、协整检验、格兰杰检验法,基于旅游者微观视角,分析了我国居民可支配收入、居民受教育程度对国内旅游发展的影响、影响路径和程度。结果表明,居民可支配收入的增加,通过提高游客在旅游过程中的人均花费、增加国内游客总人次两种路径增加国内旅游收入;而居民受教育程度的提高只是通过增加国内游客总人次一种途径,增加国内旅游收入;居民可支配收入的促进作用,大于居民受教育程度对国内旅游发展的作用。
关键词 :国内旅游;影响因素;影响路径
一、我国旅游产业发展现状
从国内旅游收入角度分析,图1反映出,1994年以来,我国旅游业发展比较稳定,国内旅游收入和旅游人次都持续增加。2003年,受非典影响,我国旅游发展停滞甚至下降。非典期一过,从2004年开始,国内旅游有加速发展趋势。到2011年国内旅游发展达到顶峰,旅游收入增长率达53.46%,之后增长速度逐步放缓,但仍以平均16.67%的速度增长。
从人均花费角度分析,图2显示出国内旅游人均花费虽有小幅波动,但整体呈上升趋势。城镇居民与农村居民人均花费差别很大。1994年,国内旅游人均花费仅195.3 元,到2013 年,人均花费提高到805.5元,翻了4倍多。20年以来,国内旅游得以迅速发展,与国民经济发展、居民生活水平的提高分不开。只有经济发展水平提高了,居民可支配收入增加了,居民才会拿出更多的钱去旅游消费。
[注:YP:国内旅游人均花费;CYP:城镇居民人均花费;NYP:农村居民人均花费,单位:元。]
近20 年来,我国旅游业发展分两个阶段:
第一阶段:1994—2003 年。这一阶段,国内旅游发展相对稳定,无论国内旅游收入还是国内游客总人次都以较平稳速度增长。除2003年,受非典影响,国内旅游收入和出行人次呈现负增长外,平均旅游收入增长不超过20%,出行人次增长在7%左右。
第二阶段:2004—2013 年。这一阶段,国内旅游发展迅猛,增长速度明显提高,其中国内旅游收入平均增速为25%,2011 年增长达到53.46%的峰值;平均游客出行人次增长率提高到15%,2011年游客出行人次增长率为25.58%。到2013年国内旅游总收入达到26,276亿元,全国旅游人次达到32.62亿。
二、影响旅游需求发展的因素分析
学术界研究国际旅游竞争力影响因素的文章较多①②③,主要集中在旅游目的地偏宏观视角上,而基于旅游者微观视角上的影响因素及路径研究文献很少。郭亚军、曹卓(2008)等人基于波特钻石模型理论角度,以五座城市为例,分析了影响区域旅游竞争力的影响因素④。冯学钢、王琼英(2009)等从需求和供给视角,基于绎法的原理分析了旅游产业潜力影响因素及影响途径⑤。郭清霞、秦张平(2012)等人选取旅游者的微观视角,以鄂西生态文化旅游圈为例,通过路径分析得出相关因素对区域旅游竞争力的影响程度,并得出市场需求影响因素系数最大的结论⑥。翁钢民、徐晓娜(2007)等选取了生活水平、人口规模、文化水平、交通状况等指标,构建评价指标体系,并利用因子分析方法提取了影响城市居民国内旅游需求的主因子。在此基础上,利用灰色关联分析方法分析了影响主因子与城市居民国内旅游需求的关联程度,确定了影响旅游需求的最主要的因素⑦。
分析已有研究成果,本文从旅游者微观视角,分析影响我国国内旅游影响因素以及影响路径。根据活动内容将国内旅游分为休闲观光度假旅游、保健旅游、商务会议旅游,其中休闲观光旅游占我国国内旅游收入大部分。居民可支配收入的增加,消费观念的改变都是影响居民休闲观光旅游的主要因素。居民可支配收入的稳步增加,使得居民在满足基本需求之后,有能力支付享受型的旅游消费。随着国家经济的加速发展,国家在经济建设的同时,也加大了教育投入。居民受教育程度提高了,消费观念随之改变。居民接受更多教育后,在拓宽知识面的同时,也会激发自身对未知世界的求知欲,往往会选择出行旅游满足精神上的需求。
本文选择居民可支配收入与受教育程度为自变量,国内旅游收入为因变量,分析居民可支配收入与受教育程度对国内旅游发展的影响及其影响路径,并根据研究结果提出相应建议。
三、实证分析
1.理论模型和假设
本文选取1994-2012 年数据为样本数据,全部数据来源于《中国统计年鉴》。在变量选取上,以国家教育经费(EDU)的投入作为衡量旅游者文化素养及受教育程度的指标,以城镇居民家庭人均可支配收入(DPI)作为衡量旅游支付能力指标;选取国内旅游总花费(Y)作为衡量国内旅游发展指标。由于国内旅游总花费与游客总人数、每位游客的消费情况密不可分,为分析居民受教育程度与可支配收入对国内旅游花费的影响路径,分别选取国内旅游人均花费(YP)、国内游客总人次(YK)作为衡量国内旅游发展的分指标。
在数据选取上,为消除价格波动的影响,本文以1994年为基期价格,用居民消费价格指数对国内旅游总花费、教育经费以及人均可支配收入进行价格平减,剔除通货膨胀对数据波动的影响。为了消除异方差,我们对数据进行对数变换。对数变化不会改变变量间的协整关系,却能使其线性化,便于建立模型,也可减少数据波动,系数也是弹性系数。取对数后的国内旅游收入、游客总数量、旅游人均花费、教育经费、人均可支配收入分别表示为:LNY、LNYK、LNYP、LNEDU、LNDPI。
2.时间序列的平稳性检验
因为经典回归模型的应用是建立在平稳数据变量基础上的,因此在回归之前需要先对时间序列进行平稳性检验。本文中采用Eviews6.0 软件对各变量进行ADF单位检验,结果见表1。
从表中可以看出,所有变量的原序列都是非平稳的;但经过一阶差分之后,ΔLNY、ΔLNYK、ΔLNDPI、ΔLNEDU 在1%显著水平下是平稳的,ΔLNYP在5%显著水平下平稳。故所有变量都是一阶单整的,满足变量之间协整关系的条件。
3.协整检验
本文运用E-G 两步法分别对LNYK与LNDPI、LNYP 与LNDPI、LNY 与LND?PI、LNYK 与LNEDU、LNYP 与LNEDU、LNY与LNEDU进行协整检验。首先使用最小二乘法求得变量之间的长期均衡关系系数,然后对残差的平稳性进行检验,判断变量是否存在协整关系。经过检验发现,所涉及的变量序列都是一阶差分平稳序列,如果变量之间具有协整关系,则表明它们之间存在一种长期稳定的动态比例关系。(表2)
以上数据是对变量两两回归后的残差进行ADF 检验的结果,其检验类型均是在无截距项与趋势项,滞后期为零的条件下进行的。通过协整检验结果发现,LNYP和LNDPI、LNYP 和LNEDU、LNY 和LNDPI回归后的残差在10%显著水平下是平稳的,LNYK 和LNDPI、LNYK 和LNEDU、LNY 和LNEDU 在1%显著水平下也是平稳的,说明以上六组变量都通过了协整检验,它们之间是存在长期的均衡关系的。
4.格兰杰因果关系检验
虽然以上实证表明,各变量之间满足协整关系,说明居民可支配收入和受教育程度分别与国内旅游总花费、国内游客总数存在长期均衡关系,但这种均衡关系仍需进一步检验。
Granger 因果关系检验是最常用检验方法,下面用Granger因果检验法对各变量间的关系进行因果关系检验,结果如下:(表3)
(1)计量结果分析。从以上结果可看出,在滞后期为2 条件下,LNDPI 与LNYP 互为格兰杰原因;LNDPI 与LNYK有从LNDPI到LNYK的单向格兰杰原因;
LNDPI与LNY同样也是LNDPI到LNY的单向格兰杰原因。LNEDU与LNYP在滞后1期的条件下有从LNYP到LNEDU的单向格兰杰原因;滞后2期的条件下,LNEDU是引起LNYK的格兰杰原因;滞后3期的条件下,LNEDU是引起LNY的格兰杰原因。
(2)影响路径的经济学分析。
根据计量结果绘制出图
(3)所表示的变量间因果关系的经济学含义。居民可支配收入的增加与受教育程度的提高能增加国内旅游总花费,但提高总花费的路径是不同的。居民可支配收入的提高不仅可促使未曾旅游的人去旅游,增加旅游总人数;也可以刺激旅游者在旅游过程中更多消费(提高人均花费),从而增加国内旅游总收入。然而,国民受教育程度的提高只能促使更多人去旅游,却不能促使每个旅游者在旅游中更多消费。即国民可支配收入的增加可通过提高旅游人数和人均花费两个方面增加国内旅游总收入,而国民受教育程度的提高只能通过增加游客人数的路径增加国内旅游总收入。
具体影响路径如下图:
5.回归结果分析
以上格兰杰因果关系检验结果表明,居民可支配收入与受教育程度的提高都是引起国内旅游收入增加的格兰杰原因。下面进一步观察居民可支配收入与受教育程度对国内旅游影响程度的大小,首先设立模型分别为:
LNY=α1+β1LNDPI+μ1
LNY=α2+β2LNEDU+μ2
经过上述计量检验与分析,我们得出LNDPI、LNEDU与LNY都是一阶单整的,并且LNY 与LNDPI、LNY 与LNEDU 分别通过了协整检验,因此可直接对两组变量进行回归分析。本文采用Eviews6.0进行回归,得到结果如下:
LNY=-5.645049+1.562756LNDPI (1)
(-9.103485)(22.21269)
LNY=-8.579277+0.944602LNED (2)
(-12.62523) (24.58321)
其中:式(1)中可决系数R2=0.966693,调整可决系数R-2=0.964734;式
(2)可决系数R2=0.972640,调整可决系数R-2=0.971030。两个式中的可决系数与调整的可决系数值都说明模型的拟合效果很好,并且各变量P 值都小于0.01,各变量系数的t统计量绝对值都明显大于临界值,但是式(1)中D.W.值为0.655641,式(2)中D.W.值为0.687875,经过查表得知,两个式中的D.W.值都小于D-W检验下临界值DL,所以扰动项存在一阶正自相关。
因此本文用迭代法消除自相关,得到修正结果如下:
LNY=- 5.215044 + 1.520017LNDPI +0.648551ar (1) (3)
(-3.738171) (9.817325) (3.254027)LNY=- 8.895818 + 0.964541LNED +0.688273ar (1) (4)
(-4.558711) (8.877764) (3.131502)修正后的回归结果式(3)中R2=0.979613,调整可决系数R-2=0.976895;式
(4)可决系数R2=0.981199,调整的可决系数R-2=0.978693。两个模型修正后的可决系数与调整的可决系数值都较修正前有所提高,说明修正后模型的拟合效果提高了。各变量P值都小于0.01,各变量系数的t统计量绝对值都明显大于临界值,可以认为各变量都通过检验。所有参数都显著地不为零,对模型具有显著影响。而且作为促进国内旅游总收入的影响因素,变量前的系数也是符合现实经济意义的。
修正后模型中:式(3)中D.W.值为0.655641,式(4)中D.W.值为1.828651,模型调整后有2个自变量,18个观测值,在K=2,n=18 的情况下查D-W 分布表可知道,DL=1.05,DU=1.53。由于上述两个回归方程中的D.W.值都满足DU<DW<4 - DU,所以接受零假设,扰动项不存在一阶正自相关。而且两个DW 都很接近2,扰动项无自相关性把握很大。经过white检验,发现以怀特检验的F统计量对应的P值分别为0.4949、0.5773,都大于拒绝原假设的置信区间5%,所以我们接受残差序列是同方差的原假设,即不存在异方差。
经过修正后的模型不仅消除了自相关,而且拟合度明显提高。从回归结果来看,国民可支配收入与受教育程度分别与国内旅游总收入存在一个长期均衡的关系,这种关系是正相关的,具体表现为国民可支配收入对国内旅游总收入的弹性为1.52%,即居民可支配收入每提高1%,国内旅游总收入提高1.52%;国家教育经费支出对国内旅游总收入的弹性为0.96%,即国家教育经费支出每增加1%,国内旅游总收入提高0.96%。由此得出,居民可支配收入对居民出行旅游的影响程度要大于国民受教育情况的影响。
四、研究结论分析及建议
本文以旅游者微观角度,选取居民可支配收入与受教育程度为变量,分析对国内旅游收入的影响及路径。经过实证研究得出以下结论:(1)1994-2012年以来,我国居民可支配收入与受教育程度均对我国国内旅游总花费有显著影响;(2)在影响路径上,国内旅游总收入与国内游客总人数、游客人均花费有关(居民可支配收入不仅可以影响国内游客总人数,还对每个游客在旅行过程中的花费有影响),居民可支配收入从国内游客总人数与游客人均花费两个方面影响国内旅游总收入,而国家教育经费支出仅是通过影响国内游客总人数影响国内旅游总收入;(3)在影响程度上,人均可支配收入对国内旅游总收入的影响要大于国民受教育情况对总收入的影响。
参考文献
[1]邢珏珏, 李业锦, 赵明. 我国城市国际旅游竞争优势特征及其影响因素分析[J]. 经济地理,2005, 25(5):712-716.
[2]周经, 吕计跃. 中国旅游服务贸易竞争力影响因素的实证分析[J].国际贸易问题,2008(4):71-75.
[3]GEOFFREY I, CROUCH. Destination Compet?itiveness: Insight into ttribute Importance, In?ternational Conference of Trends, ImpactandPolicies on Tourism Development[J]. Hellen?ic Open University in Heraklioncrete, 2006.
[4]郭亚军, 曹卓, 杜跃平. 区域旅游竞争力影响因素分析:基于案例比较研究的视角[J].旅游科学: 2008, 22(4):65-69.
[5]冯学钢, 王琼英, 于秋阳. 需求和供给视角下旅游产业潜力影响因素研究[J]. 商业经济与管理, 2009,212(6):66-73.
[6]郭清霞, 秦张平, 樊冬平. 基于旅游者视角下的鄂西圈旅游竞争力影响因素研究[J]. 世界地理研究, 2012, 21(2):136-143.
关键词:行车安全;随动后视镜;汽车航向角;CAD仿真模拟;回归分析 文献标识码:A
中图分类号:U463 文章编号:1009-2374(2016)29-0023-04 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.010
汽车后视镜作为增大驾驶员视野的有效构件,虽然规格不同,但都存在视野盲区,而盲区和视差常常是造成车祸的主要原因之一。近5年的交通事故统计资料显示,每年约有33%的交通事故都可以归咎于后视镜视野盲区或是视距不足。尤其当车辆行驶到交叉路口,驾驶员通过后视镜只能观察同水平线上车辆的后方视野,无法看到侧方同向来车,因此对随动后视镜的研究显得尤为重要。目前,国内外大多都是研究通过汽车车轮的转动或者是方向盘的转动来控制汽车后视镜转角,但这些研究都忽视了方向盘刚转动时,由于车身具有相对滞后性,后视镜暂时是不需要转动这种情况,于是提出基于航向角的后视镜随动方案。
1 后视镜转角与视野范围的关系
1.1 视野范围实车测试
为了更充分地探究汽车后视镜转动角度与视野范围β之间的关系,通过进行多次实地测量,并对大量的实验数据进行整理分析,进而得出汽车后视镜转动角度α与视野范围β之间的关系。
选择铃木羚羊(舒适型)类别的汽车,用测量仪器,包括精密量角器、卷尺、障碍物标志等工具,分别对汽车左右后视镜视野范围进行测量,具体步骤如下:(1)基本信息:羚羊(舒适型)汽车的相关参数,车身长4.1m、车宽1.6m,后视镜距车头距离为1.4m;(2)装置安装:将卷尺固定在左(右)后视镜与车身连接处,视野标志人员操作障碍标志物,移动到距离后视镜约14~16m处;(3)后视镜调整至初始行车位置:左侧外后视镜调整,将地平线置于后视镜的中线位置,将车身的边缘调整至占据镜面影像的1/4。右侧外后视镜调整,将地平线置于后视镜的2/3,车身的边缘调到占据镜面影像的1/4;(4)测量视野:视野标志人员远离车身,直至刚刚消失在驾驶员后视镜视野范围内,记为后视镜的最大视野角度β0;(5)改变后视镜角度:将左(右)后视镜向外转动2.5°后,视野标志人员远离车身,直至刚刚消失在驾驶员后视镜视野范围内,记为后视镜的最大视野角度βmax。视野标志人员再靠近车身,直至刚刚消失在驾驶员后视镜视野范围内,记为后视镜的最小视野角度βmin;(6)重复步骤(5),直至后视镜能够转动到最大转角。按照同样的步骤,再进行多次测量,减少或避免偶然误差。
1.2 建立视野范围模型
1.2.1 基于眼椭圆方法的眼点位置确定。驾驶员的视野范围是指驾驶员坐在车内驾驶座椅上,在受到汽车上遮挡视线的物体的限制下,可以转动眼球或头部以及身体,所能看到的范围一般选用双边视野。此外,因为不同车型的后视镜的大小、形状、材料、曲率等都不尽相同,同时驾驶员的身材,包括个人驾驶习惯以及座位调整都不同,因此不同驾驶员的后视镜视野范围有一定的差异。为了能够准确得到后视镜的视野范围会出现视野范围,选用眼椭圆来确定眼点。眼椭圆是描述不同身材驾驶员眼睛在空间上相对车辆内部参考点位置的一种统计表示法。
1.2.2 模型的建立。运用了上述找寻驾驶员眼点的方法,并利用光学原理,将驾驶员眼点看作光源,其发出的无数条光线都会经后视镜反射得到反射光线。找到眼点光源对于后视镜平面的对称点,连接对称点和后视镜平面的点,得到反射光线,其边界反射光线与车身的夹角即为驾驶员视野;让后视镜逐渐旋转一定角度,改变视野,求出驾驶员外视野角度与内视野角度随后视镜角度变化的变化规律,如图1所示。
具体方法如下:
第一,视大地为一理想平面,建立坐标系。
第二,检测出若干汽车后视镜的点坐标,拟合出后视镜的平面方程或。
第三,为了模拟后视镜绕Z轴旋转后,后视镜平面方程的变化,引入后视镜旋转矩阵,
表示后视镜上一点经旋转后变为。
第四,根据驾驶员的座位和驾驶习惯确定眼点坐标即为光源坐标。
第五,光源点射出无数条入射光线,经后视镜反射,利用光学原理找到光源点关于后视镜的对称点,后视镜的法线系方程为:
第六,代入,得到对称点P的坐标y:
第七,求出边界反射光线方程:
第八,求解边界反射光线与车身的夹角,即视野角度:
由此可得,在数学模型下,视野范围与后视镜角度的规律关系。
1.3 结果分析
通过实际车辆进行汽车后视镜转动角度α与视野范围β之的测量,可以得到两者的相关性。将实验所得数据利用SPSS软件通过最小二乘法进行回归分析,寻找后视镜与车身的夹角和外视野角度,内视野角度的相关性。将多次回归模型与理论结果进行比较分析,其关系如图2、图3、图4、图5所示,拟合函数关系如下:
分析发现实验结果与理论结果符合程度较高,因此具有可行性,可以进行后续研究分析。根据结果可以得出,当左(右)后视镜与车身的夹角不断增增大,外视野角度也逐渐增大,同时内视野角度,也就是靠近车身部分的盲区开始产生并逐渐增大,因此需要选择合适的后视镜转动角度。
2 汽车航向角与最佳视野范围的关系
2.1 CAD仿真模拟
当汽车通过交叉路口时,因A车不能清晰地看到侧方同方向的来车B,而造成的车辆碰撞占交通事故的比例很大。即使当A车突然发现B车的时候,采取紧急制动也将会出现相撞的情况。因此以汽车制动距离为研究基础。根据城市道路限速40km/h;驾驶员的平均反应时间为0.5s,汽车制动加速度增大的过程为0.4s;而当车辆制动阻力达到最大时,汽车的最大加速度为7.4m/s2,得出汽车制动的最小距离为16.07m。
为了得到汽车实际行驶时处于转弯的过程中,汽车位于不同时刻航向角,对后视镜视角所需的范围,建立了CAD模型进行仿真。按照《城市道路设计规范》构建车道宽度为3.5m的交叉路口,并根据铃木羚羊(舒适型)的相关数据构画汽车简图,假定汽车可以按照理想的车道中心线进行行驶。首先,让汽车的航向角以5°为步长依次变化,直至顺利通过路口;其次,根据汽车的安全行驶距离画出在不同时刻,侧向路口的来车情况,此时来车与研究车辆的车身所呈的夹角为理论最佳后视镜视野范围。汽车左转和右转的示意图如图6、图7所示:
2.2 结果分析
按照上述CAD仿真方法,得到汽车在转弯时,不同航向角对应的最佳视野角度,即在汽车不同航向角,驾驶员所需要的最佳视野角度的函数关系。故当汽车转弯时,随着汽车航向角的变化,驾驶员视野需要扩大,后视镜与车身的夹角也需要改变。
3 汽车航向角与后视镜转角的关系
3.1 确定后视镜转动规律
综合汽车后视镜转角α与视野范围β的关系和汽车航向角θ与最佳视野角度γ的关系,得到后视镜随航向角变化的最佳旋转角度。为确保后视镜旋转后所带来的盲区不至于产生过大影响,本实验也分析了部分航向角时后视镜内视野边界角度的变化。表1为航向角与左(右)后视镜变化角度的数值关系:
通过对数据的分析处理,得到汽车位于不同航向角θ,后视镜需要变化的角度α,函数关系见式(6)、式(7),用Matlab软件得到航向角θ与后视镜需要变化的角度α关系:
上述公式是汽车位于不同航向角,后视镜需要转动的角度,可以为汽车随动后视镜机械控制部分提供依据。但值得注意的是,当后视镜旋转,外视野增大的同时,内视野所带来的盲区也在逐渐增大,后视镜旋转的弊端也在逐步显现出来,所以后视镜转角不宜过大。根据对内视野角度变化的分析以及实车测量的效果测评,选取20°作为内视野角度的最大值,得到:汽车右转弯,航向角变化度为67.62°~83.25°,左后视镜相应的转动角度为14.96°~0°;汽车左转弯时,航向角变化角度为70.64°~90°,右后视镜相应的转动角度为12.4°~0°,其他情况下后视镜不需要转动。经检验,上述结论提出的后视镜转角带来的内视野盲区,不会对在汽车行驶产生额外的安全隐患。
3.2 验证后视镜转动的有效性
为了更清晰地表达上述后视镜转动规律的意义,将改变过后的视野与原视野进行对比,可以得到图8、图9。
如图8和图9可知,若后视镜不转动,外视野角度将不会发生变化,而当后视镜严格按照本研究所得结果进行转动,驾驶员的视野将得到改善,进而提高行车安全。
4 结语
针对后视镜盲区易造成交通事故的情况,特别是在交叉路口路段,提出了根据汽车车身航向角调整后视镜转角的方法。通过试验和理论推导,得出了汽车后视镜随航向角变化的转动规律,为智能后视镜的发展提供理论支持,进而达到减小视野盲区,提高行车安全的目的。
参考文献
[1] http://.cn/news.
[2] Thomas Ayres,Li Li,Doris Trachtman,Douglas Young.Passenger-side rear-view mirrors:driver behavior and safety[J].International Journal of Industrial Ergonomics,2005,(35).
[3] 韩飞,张素民,刘嘉沂.基于眼椭圆的驾驶员后视镜视野盲区概率分布估计[J].吉林大学学报(工学版),2013,(43).
[4] 赵刚,吴森,李昆.基于Matlab的汽车后视镜视野测试的仿真算法[J].计算机与数字工程,2015,(34).
[5] 牛慧超,王卫华,白洁.汽车后视镜视野检测的智能仿真算法[J].地理与地理信息科学,2009,25(6).