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清代农业生产,就粮食产量而言,虽较宋明时期有明显增加,但就小农经济传统经营方式而言,并没有根本改变,而清代所面临的社会问题则比宋明时期更加严峻,其中最主要的问题就是人口大增给粮食供应带来的压力。清代统治者虽然采取了一些解决办法,收到一定效果,但付出的代价却是巨大的。长江流域,作为清代重要财富之区,在农业生产发展的同时,生态环境被破坏的程度十分严重,在中国农业发展史上,具有典型性。本文欲在分析长江流域农业开发问题的基础上,试对清代农业开发与环境保护问题,做一点探讨。
清初,由于长期战乱影响,土地大量荒芜,人口稀少。长江流域,经济遭破坏程度很深。就人口与耕地来说,顺治十八年,长江流域四川、云南、贵州、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江诸省,官方能统计到的仅九百零二万丁口(如按每丁折五口计算,约四千余万口)[1],耕地也只有二百七十余万顷[2]。在农业生产水平不高的社会里,农业生产的发展,主要依赖于劳动力投入的多少与可耕地面积的大小。耕地和劳动力太少,严重制约着长江流域经济的发展。从顺治元年起,清政府就颁布了一系列鼓励和发展生产的政策,其中较有成效者,便是招抚流亡和鼓励垦荒。清政府要求地方官务必广招流亡,垦荒拓地,并宣称对无资垦荒的贫民予以资助[3];且颁布了地方官劝垦考成法,将地方官的招垦成绩作为其迁降考核标准。在这些政策的促进下,通过广大劳动人民的辛勤劳动,清代农村经济逐步得到恢复。据统计,从顺治初到康熙末,全国主要省区(不包括边疆地区)共垦荒地四十三万八千余顷,其中属长江流域的四川、湖南、湖北、江西、安徽、江苏、浙江七省,垦荒约二十七万二千余顷,占全国总额的62.3%。由于长江流域及其以南地区,长期于战争,农村经济破坏严重,直到三藩之乱平定后,长江流域经济才转入全面恢复发展轨道。安徽合肥县,从顺治初即开始逐步垦复抛荒田地,至康熙三十二年,才将“原额荒田俱经垦足”;四川地区,康熙三十一年以前,几乎没有垦荒地亩上报。据郭松义先生依据实录统计,康熙年间四川共垦荒地十万七千三百五十余顷,皆为康熙三十一年以后陆续垦复清理升科的。从康熙三十一年至雍正二年,长江流域九省区耕地增加了近百万顷;同期,人丁增加了约五十五万丁[4]。人口增长,耕地增加,为增加农业劳动力投入和扩大粮食种植面积提供了保证,促进了清前期经济的繁荣。但是,人口增加,耕地扩大,不是经济发展的唯一前提。人口与耕地是否可能同步增长?如果人口与耕地比例失调,会带来怎样的社会问题?虽然顺康雍时期,清政府无男妇统计,只有人丁统计,但我们仍可推算这段时期人丁与耕地增长状况。我们发现,到康熙中后期,人丁增长的速度已现出大于耕地增长速度的端倪。在康熙四十九年,玄烨已感到人口压力。他曾说:历年来,外无兵革师旅饷馈之烦,内无工役兴作之费,但百姓生活却“未尽殷阜者,良由承平既久,户口日蕃;地不加增,产不加益。食用不给,理有必然”[5]。但他并没有采取措施控制人口增长。五十一年颁布了“盛世滋生人丁,永不加赋”的谕令;雍正时又实行“摊丁入亩”。这些政策虽在削弱农民、工匠等封建人身依附关系,减轻人民负担方面有进步作用,但它刺激人口增长的消极作用亦不可忽视。安徽《无为州志》即称:该州“自续生之赋罢,丁有定数,征乃可摊;均摊之例行,丁有定税,审亦可息。民咸乐生,户口所以日蕃”[6]。雍正帝自己也曾讲到:“国家承平日久,生齿殷繁。土地所出仅可赡给,倘遇荒欠,民食维艰。将来户口日增,何以为业?”那么,该如何来解决人多地少的矛盾呢?在雍正帝看来,最好的办法就是垦荒。雍正五年,“准云南、贵州二省广行开垦。凡地方招募开垦及官生捐垦者,按户数多寡议叙”;同时,再定各地人民前往四川垦荒之例,准其入籍、考试。雍正年间,长江流域九省共垦荒约数百万亩。清代农业,到乾隆中叶以后,已呈下降趋势,人民生活越来越艰难。这其中的一个重要原因,就是人口增长太快。如:乾隆十八年,长江流域九省人口约九千四、五百万口,到乾隆三十年前后,该地区人口已突破一亿;到乾隆五十一至五十六年,人口达到一亿五千六百余万口;嘉庆十七年达到二亿,道光二十至三十年间,人口更猛增至二亿四千余万口。百年之间,人口增加2.5倍以上,同期,该地区耕地则只增加了大约三十分之一[7]。如此悬殊的增长比例,使得长江流域人均耕地占有量从乾隆十八年的3.6亩,下降到道光三十年左右的1.5亩按照当时生产力水平而论,南方地区五口之家,至少需要五、六亩耕地,并“佐以杂作”方可免除凶岁之饥。前述长江流域人均耕地占有量,即便是道光末期,似乎也基本合符这一标准。但这只是就平均数而言,没有考虑各地人口密度不同,以及地主官僚对土地兼并等情况。清初,承战乱之后,人口稀少,不少农民成为拥有小块土地的自耕农。清中叶以后,自耕农大批失去土地,他们或为佃户,或为庸工,有的只好流落他乡,生活日益艰难。乾隆中叶时,江南佃户辛苦一年,“尽所有以供富民之租,犹不能足”,生活十分清苦。乾隆初,湖广地区已是“田之归于富户者,大约十之五、六,旧时有田之人,今俱为佃耕之户”[8]。土地兼并,加剧了人多地少的矛盾。人多地少,农村生活困难,一部分无地或少地的农民便流入市镇。富余农业劳动力部分流入市镇,从事工商业经营并不就是坏事,从市镇经济方面看,大批农业剩余劳动力投入工商业经营,可以促进以工商业为主的市镇经济的发展,从而推动社会进步。如湖南巴陵县(今岳阳县),乾隆年间“十分其民工商居其四;十分其农而佃种居其六;十分其力而佣力居其五”。四川嘉陵江沿岸,乾隆末以佣力为生,充当工夫水手者不下数万人。湖北汉口镇,地处东西交通要冲,南北交汇枢纽,来此开栈设铺,以庸力为生者颇多。据民国《湖北通志》载:前夕,该镇“居奇贸化之贾,比廛而居,输转搬运者,肩相摩踵”。晏斯盛《清设商社疏》中亦称:“楚北汉口一镇,……(乾隆十年时)户口二十余万。五方杂处,百艺俱全,人类不一。日消米谷不下数千〔石〕”[9]。江苏吴江县盛泽镇,因“地产绸绫,商贩云集,五方杂处,民户繁多”,乾隆初不得不将吴江县迁至此镇,专司安全管理等事务。一部分农民流入城市,促进市镇经济的发展,这是合符历史发展趋势的。但在自给自足的封建自然经济占主导地位的社会里,解决人口大量增加所带来的社会问题却是有限的。在耕地不足,生活日益困难的压力面前,更多的穷民则涌入山区。他们在那里开荒种地,采矿伐木,摘茶种烟。雍正初,江西、浙江、福建等地,已有大批穷民涌向山区,他们在那里搭棚居住,以种麻、种靛、开矿炼铁、造纸、种烟等维持生计,被称为棚民。川、楚、陕三省交界之地,处于长江中上游,重山峻岭,地形险要,有所谓南山、巴山老林等地,历来是贫苦农民反抗封建统治者的据点。清初曾下令禁止百姓入此山区。乾隆年间,人口猛增,大批失去耕地的穷民,纷纷“襁负而至,佃山结屋,垦土开荒”。平利、洵阳、白河、紫阳、石泉、汉阳六县,“俱是荒山僻壤,土著无多”,自乾隆三十七、八年至嘉庆初,川楚两省“穷民就食前来”者颇多;河南、江西、安徽等省“贫民亦多携带家室,来此认地开荒,络绎不绝”,致使当地户口“骤增至十数余万”[10]。据《东华续录》(卷九六)载,乾隆四十七年九月,陕甘总督李侍尧奏称:“陕省兴安州地形险要,户口较前增至数十倍”,其中大部分是由外地迁来的。尽管清政府一再禁令百姓进入山区,但“各省生齿日盛,浸有人满之虞,无业穷民势难禁其入山”。为获得更多而又廉价的土地,以满足人们生计需要,内地平原,则出现了毁塘、填沟、截河、围陂的拓地潮流,有的甚至垦种江海沙滩地。长江中游地区地势平坦,湖泊众多,明代以来,人们便大规模围湖造田,清代则更甚于明。仅乾隆初的十一年间,湖广地区就围垦洞庭湖达十万零七千余亩。湖南龙阳一县,乾隆初即先后围垦“滨湖积水荒地”共五万三千七百七十五亩。乾隆五年,清政府颁布准许人们开垦零星边角地政策之后,湖广地区遂有“傍湖居民,招徕四方认垦之人,复以湖滨各处筑堤垦田,号曰‘民围’。数十年来,民围之多,视官围不止加倍。约计公私报册堤塍,不下九万余丈,积八十万步,当千里稍赢。往时受水之区,多为今日筑围之所”[11]。乾隆十年,湖南巡抚杨锡绂在《清严池塘改田之禁疏》中云:由于政府采取休养生息政策,“乃自滋生日繁,荒土尽辟。愚民昧于远计,往往废水利而图田工。不独大江太湖之滨,及数里数顷之湖荡,日渐筑垦,尽失旧迹,即自己输粮管业数亩之塘,亦培田。一清之涧,亦裁流种稻”。乾隆十四年,曾下令“官地民业,凡有关水道之蓄泄者,一概不许报垦。倘有自恃己业,私将塘池波泽改垦为田,有碍他处民田者,察出重惩”。无奈人口太多,人们需要更多的耕地来养活自己,因此这道命令未能阻止人们向江湖要地。乾隆十七年,湖南龙阳县又续垦湖田二万三千九十亩有奇。乾隆二十九年,江西巡抚明德上报该省垦得“官山、田地、洲塘共一千二百九十四顷五十九亩有奇”。安徽合肥县,“高田为多,最须防旱,地既不近大江,全赖陂塘以资蓄泄”,然而嘉庆时却有清明塘、小官塘、大丰塘等近十处塘陂被改造成田。清人汪士铎曾这样讲道:“人多之害,山顶已殖黍稷,江中已有洲田,川中已辟老林,苗洞已开深菁,犹不足养。天地之力穷矣!”。这虽然有些悲观,却也道出了清代社会问题的严重性。
人与自然争地,带来的必然后果,就是自然生态环境的破坏。如川、楚、陕边界地区,乾隆中叶以前,这里山高水秀,古木参天,遮天蔽日,一片原始森林。自从大批穷民涌入该地区后,他们大规模地砍伐森林,刀耕火种,原始森林大面积被毁。严如《三省山内风土杂识》载:涌入这里的穷民,开垦新地,必先伐木,“数十人通力合作,树巅缚长,下缱千钧巨石,就根斧据并施。树既放倒,本干听其霉坏,砍旁干作薪,叶枝晒干,纵火焚之成灰”,借作施肥。由宝鸡经草凉驿、黄牛堡,过凤县、古陈仓、留坝厅至褒城县一带五百里山路中,乾隆初仍“古木丛篁,遮蔽天日”,然至乾隆末嘉庆初,“为川楚棚民开垦,路虽崎岖而树木已稀,惟柴关一处,尚有古木数千章”。长江流域山区的森林,就这样一片一片地被砍伐,变成了耕地或童山!有学者认为:“人类生态系统实际是一个十分复杂的社会__经济__自然复合生态系统。”如按此见解,则要求人类必须保持与社会、经济、自然的有机统一,即保持这个复合生态系统的内部平衡,如果平衡一旦破坏,人类就必然逃脱不了社会与自然所降临的灾难。清代中后期人口过快地增长,本身就已破坏了这一平衡。作为清统治者,本应从发展生产的角度,一方面控制人口增长,另一方面提高农业生产水平。但是,他们没有也不可能去这样做,结果造成人们滥垦滥伐,进而破坏生态环境,使已不平衡的生态环境日益恶化,灾难便不可避免。森林被毁,土松易失,大量泥沙被雨水冲入江中,造成水土流失,增大灾害程度。汉水即是有名的“跑沙”河,“当夏秋涨发,(江)中有跑沙突起洪涛之中,出没无常,舟人步步留心。……如不能避,则沙壅船头,顷刻之间,人舟均无踪矣”。江西九江等地,乾隆时期亦聚集了大量棚民,开荒种地,种植薯、麦、菽、粟、高粱等杂粮,至使“林残石出。……因而土壤松浮,山多赤露。每逢一雨,沙土兼流。甚则冲塌奔腾,悬崖立溃,溪港淤滞,则溢上高田。浊流入江,而沙洲暴长”[12]。四川巫山县,仅县城所依之阳台山,历年垦辟,至使水土严重流失,“每因骤雨遂至,水石并行,填街塞巷,有时城门不可启闭”。严重的水土流失,不仅使长江逐步变成“黄河”,而且沙石随水而下,在中下游地区淤积成洲,垫高河床,从而增加了中下游地区洪灾的破坏程度。清人阮元指出:长江每年“夏秋间,挟泥载沙浑流而下,几与黄河无异”;王柏心亦称:“夫江自岷蜀西塞,吞名山数十,所纳山谷溪涧不可胜数。重崖沓嶂,风雨之所摧裂、耕氓之所垦治,沙石杂下,挟涨以行五千里,自彝陵始趋平地”,“十数年来,江心骤高,沙壅为洲,枝分岐出,不可胜数”。同治《枝江县志》(卷三)“堤防”亦载:“上游秦蜀各处垦山民人日众,土石掘松,山水冲御,淄挟沙行”,淤于江河之中,在枝江、石首、监利等地形成众多的洲滩。长江中下游地区,地势相对平坦,地形比较低湿,沿江湖各州县,几乎无县不设堤塍护城捍田,圩田大量存在。安徽无为州,四境之内“圩居强半焉”,仅靠奥龙河及西门附郭圩田即达二千余顷。长江中游之湖广地区则更多。湖南龙阳县,至少有滨湖围田七万六千八百八十五亩;湖北监利县,咸丰九年清丈时,有圩田共四百九十一处,其中“上田三千八百七十一顷三十七亩”有奇。同治时,“南堤之内,有田数千顷,俱作堤塍御水”[13]。这些圩田,一方面需要江水灌田,另一方面又要防止洪水溃堤造成破坏。围湖垦田,使湖面缩小,湖泊的抗洪能力减弱;滥伐森林,造成严重水土流失,泥沙俱下,淤于江湖之中,使河床抬高,江面变窄,水流增激。加上大面积森林被毁,气候环境日益恶劣,雨晴不常,暴雨成灾,从而给长江中下游人民生产、生活带来巨大灾难。自宋至清,长江流域出现过四次特大洪灾,清代就占三次,其时间分别是:乾隆五十三年(1788);咸丰十年(1860);同治九年(1870)。每次洪灾都给沿江人民带来巨大灾难。以乾隆五十三年洪水为例,湖北被淹三十六县,鄂西长阳一带“平地水深八、九尺至丈余不等”;江陵因万城堤溃,城垣倒塌无数,水深一丈七、八尺,城厢内外淹死者达一千七百多人,房屋倒塌四万多间57;武昌“学官水深两丈,二月不退”;“汉川”舟辑入市,民漂溺无数。据《湖北省自然灾害历史资料》、《湖北省近五百年气候历史资料》统计,清代江汉平原出现水灾203个年次,旱灾98个年次。其中危害较大者,水灾117个年次,旱灾17个年次。除有一年水旱并存外(康熙五十三年),清代268年间,江汉平原有133年遭灾,平均两年一次。在这些灾害中,水患所占比重明显高于旱灾,占87%,平均2.2年一次。又据雍正《湖广通志》、民国《湖北通志》、《清实录》、《清史稿》等记载,仅武昌、公安、石首、房县、谷城、崇阳、沔阳、荆州、竹溪、枝江、宜城、巴东、通山、黄冈、潜江、麻城、建德、天门、罗田、汉川、京山、钟祥、监利、均州、黄州、松滋等沿长江汉水及其支流沿岸二十七个府、州、县城的粗略统计,顺治至光绪年间,大水入城、城垣被淹或崩坏者,约有五十九次(未入城之大水在外),其中顺治一次、康熙六次、雍正七次,乾隆七次,光绪一次。可见,江汉沿岸,水灾愈来愈多,对农村经济的破坏也愈来愈大。生态环境破坏,自然灾害增加,给长江流域农业经济的发展带来了巨大困难,制约了该地区经济发展水平的提高。首先,它破坏了当地正常的农业生产秩序。据《楚北江汉宣防备览》记载:长江、汉水自“乾隆、嘉庆间,连年溃堤,比岁不登,民困斯极”。湖北天门县,同光时期,“频年水患,不渍则溃,不溃则渍,颗粒无收”。汉川县,滨湖渚垸“苦冲决,兼苦渍涝”。监利县,“人民托命于一堤”,但由于“江身日高,不能溶水”,堤塍常溃。同治时县令徐兆英曾说:“予考监利之害,莫江水为烈矣。竭民财力起堤以御之,十岁中,少者决二、三,多者决至四、五,甚者频年决。悲夫!何斯民之不幸也?今江身日高,不能容水,……堤万万不支也。……嗟呼!可不惧哉?可不虑哉?”堤溃频仍,水患连年,农业生产受到极大破坏。为了筑堤,几乎耗尽人民血汗。监利县“版筑之费皆派诸田亩,决与筑相循,征与修无已,民力有尽,江患无穷”。大量人力物力被投放到江防筑堤上去了,哪里还顾得上提高农业生产水平呢?更不要说抵御水患所带来的灾害。其次,水患造成人民大量流亡,既影响农业经济的发展,又造成新的社会问题。道光以前,江汉平原因水旱而逃亡的现象比较少见,雍正时曾有一例。此后,动辄外逃,“几成习惯”。道光十四年,沔阳州饥民“什佰成群”,逃往顺天府密云、三河等县;道光十五年,沔阳、汉川等洲县“逃亡甚众”[14]。道光二十年九月初一至初十日,湖北大雨,汉江涨水一丈七尺余,“以致钟祥、潜江、天门、沔阳、汉川等县晚禾被淹浸”,“被水民人,纷纷逃亡他省”,江夏等州县逃亡在外者达一万五千余户”。光绪八年,监利、沔阳“流民在外者,不下数十万人”。大量劳动力离开土地,反过来必然影响农业生产的发展。第三,每次灾害之后,地方必然向清政府请赈告蠲,从而增加政府负担,加重社会矛盾。据清实录统计,江汉平原清代蠲恤共计一百一十二次,所及县份达一千二百七十四县次,总数在千万两以上。由于清初对四川经济的大力开发,使川省成为长江流域重要的粮食产区,江汉及江南地区,凡遇水旱灾害,大多自四川采办或调拨粮食赈济。雍正七年,江浙水灾,遂遣员赴川采办粮食。乾隆七年,拨川谷二十万石分运江南、湖北备赈;乾隆十八年,拨川谷十八万石于江南备赈;乾隆四十三年,湖北、江南并旱,四川碾米二、三十万石赴江南;乾隆五十年,为济湖北、江南旱灾,四川又一次碾米三十万石以待楚贩。伴随灾害频繁的是粮价不断上涨。雍正年间,湖广地区粮价尚维持在七钱至一两一石之间,乾隆十六年则涨到一两四、五钱至二两一石。尽管此后川粮大量调运该地区,但该地区粮价仍大体维持在一两二、三钱至二两一石之间。粮价上涨,老百姓生活便发生困难,一遇水旱,生活更加困难,于是清政府不得不大量提供钱粮予以赈济。湖广地区本为财富之区,清政府依之颇重,蠲赈增多,影响国家财政收入。为了平衡物价,赈济灾民,清政府在各省府州县设有常平仓,并规定了各府州县不同级别的贮粮数量,一般大县一万石,中县八千石,小县六千石。由于水旱时发,长江流域各府州县仓贮粮食常常不能饱和。乾隆三十五年,湖广总督吴达善、湖北巡抚梁国治曾奏称:“湖北省额设常平仓谷一百二十余万石,近来粜赈兼施,缺额谷五十余万石”。[15]此外,长江下游地区在清代受到中上游地区滥垦造成的自然灾害袭击也十分严重,使这一地区经济的发展亦遭受重大影响。圩田居其强半的安徽无为州,从明嘉靖、万历时起,便逐步长成数洲,清初沙洲迅速增大,至康熙八年止,先后在江边筑了五道长堤以护州城。康熙六十年以后,“江之南岸,洲滩日长,以致江水北扫日甚。至雍正八年,所修筑之堤,旋被江水冲激崩裂”[16]。该县人民不得不常常勒腰筑堤,农村经济受到极大影响。
长江流域,作为清代财富之区,以不足全国一半的耕地,却要养活超过全国半数的人口,其经济压力之大是可以想象的。清政府为缓解人口太多给经济带来的压力,走的是鼓励小农开荒拓地的老路子,结果导致和放纵了人们对土地的滥垦,造成自然生态环境的破坏,增加了自然灾害发生的频率和破坏程度,这不但没有促进农村经济的发展,反而成了农村经济进步的障碍。事实证明,这条路子是走不通的。在改革开放的今天,长江流域应当日益发挥其重要作用。但要注意的问题是:如何科学地合理开发长江流域的土地、水利、森林等资源,把保护长江流域生态环境与开发放到同等重要地位来考虑,制订出综合开发与综合治理并举的战略,长江流域经济才有可能沿着正确的方向发展。
关键词:嵌入式系统嵌入式处理器实时操作系统仿真器调试器
引言
在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时,嵌入式系统开发技术也取得迅速发展。这不仅表现在从事嵌入式系统开发研究的人员队伍日益壮大,嵌入式处理器和实时操作系统的性能增强和产品升级换代,更重要的体现在嵌入式技术应用范围的急剧扩大。
嵌入式系统拥有巨大的市场空间,我国应该抓住机遇,与时俱进,奋起直追,在嵌入式系统领域赶超世界先进水平。要达到这个目标,具有一定的现实可行性,这是因为同PC机系统相比,嵌入式系统更有自身的特征。在PC领域,虽有AMD系列处理器和Linux操作系统的市场冲击,但是Win_Tel(Windows+Intel)体系架构仍占主导地位;可是,嵌入式系统本身是一个相当分散的工业,典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的,市场应用才是嵌入式系统开发的导向和前提,在当前的嵌入式市场中不存在垄断的局面。
嵌入式系统包含硬件和软件两部分:硬件架构上以嵌入式处理器为中心,配置存储器、I/O设备、通信模块等必要的外设;软件部分以软件开发平台为核心,向上提供应用编程接口(API),向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包BSP。嵌入式系统中,软件和硬件紧密配合,协调工作,共同完成系统预定的功能。
对于不同的市场应用类型,嵌入式系统开发中的嵌入式处理器、实时操作系统、仿真器、调试器以及开发队伍的技术水平和结构比例等要素的选择是至关重要的。本文参考一些嵌入式系统开发的资料,结合具体的工程实践经验,系统总结了进行嵌入式系统开发时,如何全面考虑各开发要素并进行选择,最后结合一个具体实例进行详细阐述。
1嵌入式处理器
嵌入式系统的功能软件集成于硬件系统之中,系统的应用软件与硬件一体化。在嵌入式系统的硬件设备中,嵌入处理器是整个系统的核心部件,其性能的好坏直接决定整个系统的运行效果。
PC机销售市场中,随着通用CPU技术的突破和工作频率的倍增,旧款低档CPU早已经不见踪迹。嵌入式系统开发面向具体应用,不同领域的应用市场需要不同款式和性能指标的处理器来开发,于是在嵌入式处理器市场中,中低端的4位、8位和16位处理器依然存在,高性能的32位处理器也有很多产品。随着超大规模集成电路技术和微电子技术发展,包含嵌入式处理器以及部分电路的微控制器产品也进入市场,片上系统SoC(SystemonChip)产品也开始出现。这些产品的上市,不仅丰富了嵌入式处理器产品,而且也更加方便了工程技术人员进行嵌入式系统的技术开发和扩大嵌入式产品的应用领域。
由于嵌入式系统应用需求的多样性,市场上基于RISC结构的嵌入式处理器提供商也日渐增多。统计数字表明,1999年底市场销售额排在前三位的公司分别是ARM、Motorola和MIPS,其中ARM公司的芯片销售量达1.5亿个,市场份额超过50%。
面对这样的嵌入式处理器市场,开发设计人员应该如何选择呢?这里有两个前提条件。
一是深入研究具体的嵌入式系统应用需求,充分的应用需求分析后获取应用系统的性能指标。面向应用是嵌入式系统的特色,具体的应用需求决定着嵌入式处理器的性能选型。在工业控制等特殊领域,系统需求分析员不仅需要和工作人员、上级主管亲自面谈,而且要到工作现场获取第一手信息,收集充分的资料。应用需求分析后,需要定义产品具备的基本功能和性能指标,如系统处理的数据量大小和处理实时性要求、系统正常运行时的工作环境、系统运行过程中可能遇到的突发事件、系统的尺寸大小和功耗指标等。
第二个前提条件是,分析研究市场上各大厂商提供的各款嵌入式处理器的性能指标,如功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等。这些参数也是各个半导体芯片厂商之间竞争的热点。
开发人员通过应用需求分析获取了产品的功能性和非功能性指标,研究了市场上嵌入式处理器的性能参数后,能够对嵌入式处理器作出较好的选择。嵌入式处理器选择的基本原则是满足具体功能性和非功能性指标需求的、市场应用反应良好的、硬件配置最少的嵌入式处理器。如简单的智能仪器仪表设计考虑使用4位或者8位低档单片机8051;和数字信号处理密切相关的选用TI公司的TMX320x系列的DSP(数字信号处理)芯片;如果产品偏重于通信功能,考虑Motorola公司的嵌入式处理器68K系列;如果产品功能比较齐全,可选用嵌入式处理器领域的后起之秀ARM公司的高性能嵌入式处理器ARM芯片系列等。
除了上述的产品性能需求因素,选择嵌入式处理器时也需要考虑开发人员对此系列处理器的熟悉程度。因为不同公司开发的嵌入式处理器差别较大,从一类处理器转移到另一类处理器的难度比同一系列不同处理器间的转移难度大得多,风险多得多。
应用实例解析
在详细讨论了嵌入式系统开发中的几个关键因素后,下面具体阐述这些因素在工作中的具体体现。图2是个人数字助理PDA和寻呼机二合一的手持式电子产品结构图。
该产品的基本功能包括:
①个人数字助理--科学计算器、英汉互译辞典、电话号码簿、记事日程表等;
②交通信息--列车时刻表的车次查询和车站查询、民航时刻表的航班查询等;
③寻呼信息--接收个人和公共寻呼信息,个人寻呼内容实时语音合成并播放,寻呼方式更新列车和民航时刻表数据等。
关键字:多媒体技术虚拟现实(VRML)动态链接库计算机辅助
AbstractThisarticleintroducesawritingtoolthatisamethodofmakingtheanimate。Itisverydifficulttoateacherwhodoesnotunderstandmoreknowledgeofcomputer.。Thismethodisverysimpletouse。Forthemore,ithastwoadvantages。Oneisthatitappliestheteachingsoftwareintheinternet;theotheristhatitisfasterthanthaditionalmethod.
引言
多媒体技术是当今计算机发展的必然趋势。它集计算机技术、音像技术和通讯技术为一体,具有良好的集成性。它使信息不仅作用于人的视觉,而且也作用于人的听觉,从而扩大了人对信息的摄入量,使得人机关系更加亲近。
虚拟现实技术(简称VRML)是一种具有真实感的高级人机界面,人们能够通过多种感官渠道与它进行实时交互。这种技术的应用前景是非常广泛的,在医疗、制造业、娱乐和教育等方面的应用也具有很大潜力。可以想象,如果你能够进入到具有沉浸感的,并且有多种感官反馈的虚拟境界中知识,无疑将使你的学习更为有效。
那么如何来构造这种虚拟现实的境界呢?VRML就是最佳的选择。什么是VRML,VRML是VirtualRealityModelingLanguage(虚拟现实造型语言)的缩写。使用VRML,你能设计自己的三维虚拟空间、用你想象的任何东西来填充虚拟的世界。这些仅仅受限于你的想象力。VRML最让人兴奋的特点,是能够使你创建动态的世界和感觉丰富的虚拟环境;动画空间里的物体,使它们运动;在你的空间里播放声音和影象;允许使用者和你的空间进行交互;使用脚本来控制,改进你的空间。
不仅如此,由于VRML文件仅仅是一些数学表达式来描述交互式的3D世界,并且也不需要传输大量的图像文件,接受端在获得这些表达式之后,将自行进行计算、加工、作色等处理,然后即显示成3D图像。因此,它在网上传送的信息量将大为减少,这样就解决了网络传输速度的瓶颈问题。这样就能够使你在Internet上创建动态的世界和感觉丰富的虚拟环境。
综上所述可以看到,如果能够将虚拟现实语言(即VRML模型)应用于计算机辅助教学软件的开发中将会是我们在教学方法上一次有益的尝试,但是对非计算机人员来说学习该语言的学习是非常困难的,我们制作这个动画开发环境就是想让教学软件的开发主体-----任课教师使用方便,只需填入参数便可生成需要的动画了。
1、问题的提出
1.1面临的四个问题
通过,发现摆在我们面前的问题主要有四个:
(1)如果想使一个VRML模型适应不同的用户需求,该模型就必须是按用户要求动态生成的。如根据用户输入的长、宽、高生成相应的长方体模型。采用什么办法?
(2)在模型数量越来越多的情况下,必须具备一种管理模型的机制,能有效的组织和管理众多的模型。是利用数据库还是别的什么技术?
(3)为了保持该系统的稳定健康的发展,必须能及时给系统补充新的模型,并对以往开发的旧模型进行及时更新。那么网络是不是我们最好的答案?
(4)对于按用户要求动态生成的VRML模型,必须提供一种方法将其应用于教学软件开发环境中,如VB、Authorware等。这种方法是什么?
1.2四个模块的确立
基于上一小节的分析,我们将该开发环境的设计分解为四个模块进行处理:
VML(VRMLModelsLibrary)构建机制的设计与实现
VRML代码引擎的设计与实现
VML网站建设
利用VB或Authorware开发基于VRML的课件
2、首先使用者利用VML将用户提出的要求(VRML节点的参数)传给VRML代码引擎,由引擎生成相应的VRML代码,再通过VML将生成的代码返回给使用者。然后使用者将得到的VRML代码应用于其教学软件开发环境中。同时,使用者还可以不断的通过VML网站对VRML引擎进行丰富和更新。2VML构建机制的设计与实现
2.1根据用户提出的要求动态生成VRML模型
对于这个问题,有三点是值得注意的:
(1)用户提出的要求应该是合理的要求,或者说是符合客观的要求
因为显然如果用户要求系统为他生成一个上底面半径为3,下底面半径为4,高为5的圆柱体,系统恐怕永远也办不到。因为现实中,圆柱体上下底面半径相同。这就要求我们必须为用户提供一个预定义好的输入界面。例如对于圆柱体,系统只提供底面半径和高两个输入接口。
(2)动态生成参数输入接口
在研究VRML时,我们发现VRML本身只是一种描述三维虚拟空间的文件。而实际的三维模型的绘制工作由相应的VRML浏览器完成。因而,我们考虑是否可以给出一个参数接口描述文件,由系统读入、分析,然后动态生成参数输入接口。通过对VRML的初步学习,我们发现一个VRML模型需要的参数大体分为三种:数字、文本、布尔值。针对这三种参数我们给出了如下的参数描述定义:
数字:N,Caption,MinValue,MaxValue,InitValue
文本:T,Caption,InitText
布尔值:B,Caption,TrueText,FalseText,InitValue
其中各定义的意义如下表:
有了参数描述文件,我们又编制了相应的解释描述文件并生成接口的程序。
(3)对于生成的VRML模型,用户是想将其独立应用,还是组合到其他模型中去。对于这两种使用方式,最终的VRML代码是有一些区别的。因此,必须提供对于该问题的选项以保证生成的代码具有针对性。在我们的系统中具体的实现方法是如果用户想将生成的模型组合到其他模型中去,他只需要将生成的代码拷贝到剪贴板,然后再复制到他所在的VRML编辑环境中去。如果他是用于另一种目的,则系统将生成的代码自动进行包装并保存到用户指定的.wrl文件中去。
2.2组织与管理大量的VRML模型
随着模型(代码引擎)的不断开发,其数量也会越来越多。在这种情况下,就要求我们设计出一种能有效地组织和管理众多的模型的机制。我们首先想到用数据库来管理。但经发现,如果数据库能根据用户的要求返回模型,那这种模型必然是在数据库中已经存在的静态模型。如果考虑到用户的各种要求,这个数据库必然会无限膨胀以致失去其数据库管理所具有的任何优点。通过分析决定借鉴当前软件(例如3DMAX)比较流行的管理机制——插件。这种机制就是将一类模型组织为一个插件(即为VRML代码引擎)放到系统下。每次启动系统,系统会自动将其目录下的所有插件装载到系统中来扩充自己的功能。可以想象采用了这种机制,肯定会极大地提高系统的扩展性与开放性。我们受到Windows编程中的“回调函数”思想的启发:一般操作系统都是由系统提供函数,由程序来调用,而回调函数则是由程序提供函数,由系统调用,方向刚好相反。
这样,我们的插件(VRML代码引擎)也被设计成能够提供一些标准的例程(回调函数)来供系统来调用。其与系统协作的机理如下图
这些例程包括:
getLibName返回该插件所代表节点库的名称
getNodeNameList返回该插件所提供的模型列表
getArgs返回当前选中模型的参数描述定义
checkArgs核对用户的输入是否正确
processArgs利用代码引擎生成VRML代码
根据以上机理,我们编制了系统“诺德发动机(NodeEngine)”;而插件则是制作成DLL(动态链接库)形式。之所以采用DLL这种形式,是因为我们可以利用DLL的输出例程及其动态调用机制模拟回调函数。鉴于Delphi4集成开发环境是真正的面向应用程序设计全过程的可视化应用程序开发环境,其提供的大量实用工具可以使开发人员很容易地实现和完成复杂的功能。因此我们选择Delphi4作为我们的系统及插件的开发工具。
最后我们通过实例验证了上述机制的可行性及实用性。另外补充一点:由于插件开发采用了DLL方式,所以只要其提供了符合规则的例程,至于使用什么开发工具开发则是无关紧要的。因此说,为了在极大程度上得到第三方开发人员提供的支持,该系统在开放性上做出了有效的努力。
3、VML网站建设
只有不断变化、更新的事物才最具有生命力。由于我们的系统采用了插件机制,因此对于模型的更新与补充是相当方便的。只需将新的插件替换老的插件即可。是新的插件从何而来。最好的途径当然是利用Internet。这就要求我们首先要建立一个VML网站,其次在系统中提供一个连到网站上的接口。对于后者,实现的非常简单,只需在系统中提供一个连到VML网站的快捷按钮即可。
VML网站的建设有两点是很重要的。第一应使访问者感受到该网站与其他网站的区别,即应体现出VRML的存在。第二对于众多的插件,应分门别类加以管理,也就要合理安排超级链接。在网站的实现中,我们用Java编制了动态菜单来实现对插件有效的管理。
至于如何体现VRML的存在,我们在网站首页用VRML编写一个简单的三维场景。但是VRML是用VRML浏览器播放的,在IE中,三维场景与网页其他部分会被VRML浏览器分隔开,不利于整体效果。为了解决这个问题,我们对VRML浏览器进行发现其描绘三维场景时使用了Microsoft公司的DirectX技术。在DirectX中有一个组件DirectAnimation是专门用来配合DHTML(动态HTML)制作网页二维和三维动画的。
因此我们便直接使用该组件构造用来模拟VRML的三维场景(如图2)。对于如何在网站上组织管理插件,我们用现今非常流行的Java语言编制了动态菜单来管理。之所以称之为动态菜单,是因为菜单的所有菜单项均是根据一个外部描述文件来动态生成。生成的菜单(如图3)。
有了动态菜单的管理机制,当网站中插件有了变化时,维护人员便可以在最短时间内,最有效的对连接插件的超级链接进行维护。
4、结束语
该课题是在认知心,教学设计原理的指导下,在多媒体技术、VRML语言、共享交互技术的基础上开发出来的。本软件的目的就是为了简化VRML模型制作过程,以便广大教师,特别是非机专业的教师应用模型开发课件。是一个永恒的话题,也是一门永无止境的,在众多教育工作者的共同努力下,它必将会绽放出更为璀璨绚丽的光芒。
参考文献
1.[美]AndreaL.AmesVRML资源手册出版社
2.[美]RichardC.LeineckerVisualJ++宝典电子工业出版社
通过PDM二期工程的实施,江淮汽车建立起了一个以过程为核心、面向产品全生命周期的PDM系统,形成了数字化的产品开发平台,大大提高了创新产品的开发能力。
武汉天喻软件有限责任公司
在“CAD应用工程”和国家863高技术发展计划项目"JAC-CIMS应用示范工程"的建设过程中,安徽江淮汽车股份有限公司(以下简称“江淮汽车”)甩掉了图板,实施了PDM一期工程,实现了文档管理、产品结构管理、工作流程管理和与MRPII系统的集成。“十五”期间,江淮汽车又逐步完成了三维CAD的推广应用、CAPP系统的升级改造、ERP/CRM的实施等信息化建设工作。现在,随着市场的变化和企业的发展,信息化建设在工程技术领域中应用的深度和广度已不能适应公司新的战略发展要求,因此,江淮汽车在2004年实施了PDM二期工程。
目标和定位
产品的开发和设计是覆盖企业整个信息流的源头。江淮汽车的产品开发和设计管理包括汽车新技术研究、新产品研究与开发、汽车产品的延伸和扩展、系列化变型产品的开发、产品试制、试验验证及试验设计、新产品的工艺设计、变型产品的工艺设计管理与产品的制造及管理、产品开发过程中的产品质量管理等。这些过程的显著特点是设计所采用的手段和方法以及由此产生的结果都是以各种各样的电子数据为载体的信息为基础,因此确保由CAD/CAPP/CAE等工程系统所描述的产品信息的可获取性、可重用性及可处理性的能力就成为信息技术在产品设计中追求的主要目标,特别是随着业务流程的需要,确保信息在产品全生命周期中的不同阶段之间、过程之间、成员之间的完整性、有效性、相关性、准确性、一致性以及安全性。
在PDM一期工程实现基于文档的开发业务管理的基础上,江淮汽车要通过PDM二期工程的实施建立起一个以过程为核心、面向产品全生命周期的PDM系统,形成数字化的产品开发平台,建立产品知识“孤岛”之间的联系,促进公司产品开发体系的建设和发展,提高创新产品开发能力。
PDM系统功能要求
1、企业建模
提供一系列建模工具来定义江淮汽车的产品开发管理模式,并使之能够随江淮汽车产品开发管理工作的不断完善而方便地调整。主要包括:组织机构设置、角色定义、生命周期定义、权限控制策略定义、编码规则定义、流程模版定义、文档类型定义、零部件类型定义、属性集定义、数据物料存储策略定义和数据分类组织策略定义等。
2、产品开发管理
产品开发管理的主要功能包括基础功能和应用功能。产品开发管理基础功能包括版本管理、协同消息管理、权限管理、数据查询、应用工具集成、三维模型的轻量化等。产品开发管理应用功能包括文档管理、产品结构与BOM多视图管理、产品结构比较、可视化智能产品配置、工艺管理、平台产品开发管理、快速产品设计管理、产品开发流程管理、产品数据状态和生命周期阶段迁移管理、工程变更管理和项目管理等。
3、资源管理
包括知识库管理(企业标准、法规、工艺资源、设计手册等)、典型零件库、标准件库(包括企业标准件)、汽车情报库(包括情报管理的内容)等,支持标准化人员自定义各种资源库。
系统结构及特点
1、体系结构
传统的客户/服务器(C/S)体系结构是基于“肥客户机”结构下的两层结构应用软件。这种体系结构的优点是与客户交互性好,执行效率较高,其缺点是系统的可伸缩性差和安装维护困难,且不能跨局域网使用。考虑到大型企业级PDM对分布式协同工作的需求,纯粹的C/S体系显然不满足大型PDM的功能需求。
目前较为流行的浏览器/服务器(B/S)体系结构是基于方兴未艾的三层/多次结构的软件体系结构,具有可伸缩性好、可管理性强、安全性高、软件重用性好、节省开发时间、能更好地支持异地数据存储共享和管理等优点,但它的缺点是与客户机上的应用软件交互集成不够,另外服务器承担了过于繁重的数据处理任务,执行效率较低。
针对这些特点,按照江淮汽车产品数据规划和网络发展规划,天喻软件公司在PDM二期工程的IntePDM中采用了一种新的体系结构方案——C+B/S(见图1),即基于先进的多层次体系,采用最新的WEBSERVICE技术,一方面在被封锁了本地数据交互能力的浏览器客户端增加客户端插件或Java小应用程序,另一方面自主开发了基于传统windows风格的客户端工具。这样就保证了PDM系统既支持异地设计与共享,又支持与客户机应用软件紧密集成,满足PDM应用的长远发展。
2、产品数据的全生命周期管理
建立面向产品全生命周期的数据管理平台的关键之一就是建立全生命周期的产品信息模型,即在现代设计方法学的指导下,以一定的数据模式定义和描述在开发设计、工艺规划、加工制造、检验装配、销售维护直至产品消亡的整个生命周期中关于产品的数据内容、活动过程及数据联系的一种信息模型,由各活动的定义及其全部过程实施的知识所构成,包括与产品有关的所有几何与非几何信息,用来为产品全生命周期各个阶段和各个部门提供服务。全生命周期产品信息模型将整个产品开发活动和过程视为一个有机整体,所有的活动和过程都围绕一个统一的产品模型来协调进行。
产品全生命周期管理最终都落实在产品的不同阶段、不同状态下的产品数据管理,其中对于产品数据的生命周期的认识,一般是单纯是从零部件设计制造的角度,包括从设计到工艺再到制造的各个阶段,强调各阶段的应用如CAD、CAPP、CAM等的信息交换和集成的一维串行模型,但从企业全局的角度关照整个产品从概念到市场的过程,产品开发与设计的过程包括了开发设计、定型生产、售后服务及产品变型等不同阶段,每一个阶段都需要综合地考虑设计、工艺、制造的问题,因此,必须建立产品数据全生命周期模型的二维管理模型(如图2)。
在产品生命周期的每个阶段中都有大量的产品数据产生,而且产品数据管理的特点和策略各不相同。例如新产品的开发要经过多轮次的设计和整改,而数据管理的挑战就在于数据的变更修改频繁而变更过程控制手段不力,对变化的数据不能有效追踪,过程的记录不到位或没有形成可操作的管理规范,因而难以避免大量的反复和重复设计,也无法充分利用已有的设计资源,开发周期和质量都难以有效控制。这就需要PDM系统提供很强的变更控制、数据一致性维护管理的能力。
3、基于三维的数字化设计环境
(1)产品开发设计管理模型
江淮汽车面向产品全生命周期的产品开发设计过程包括面向产品族的平台产品开发和变型产品设计,这两个过程的目的和任务不同,但具有十分紧密的联系,相应的管理模型如图3所示。
(2)三维CAD系统的集成和产品特征参数管理
产品开发和设计是以模型和结构为基础、面向功能和性能的多学科协同优化过程。在江淮PDM二期工程中使用主模型的策略建立PDM的产品模型,保持数据的一致性,在PDM和CAD之间双向地修改对象和文件的属性,实现了与三维CAD应用的双向集成(如图4)和三维数据管理的要求,并实现了基于事务特性表的特征信息管理,为产品全生命周期中应用系统的功能集成和数据融合奠定了基础。
(3)可视化产品配置管理
在产品结构与产品配置功能方面,支持自顶向下的产品结构建模,也能实现从二、三维CAD系统直接导入产品结构,并实现了基于轻量化模型的可视化配置功能。
(4)CAPP集成和工艺信息管理
由于CAPP系统的个性化特点,目前大多数的PDM系统面向工艺的数据管理功能欠缺。IntePDM实现与CAPP系统的紧密集成并在PDM系统中建立了专门的工艺信息模型,有利于实现工艺管理能力的整体提升和PDM的产品数据全生命周期管理。
实施效果及效益分析
通过数据规划和业务蓝图设计,江淮汽车建立了平台产品开发和变型产品设计的管理模式和数字化的管理流程,建立了相应的基础管理技术规范。
下面笔者就费县雨水集蓄工程建设经验进行总结,探讨一下雨水集蓄工程类型、开发方式,以及雨水集蓄工程开发建设的重要性。
1.充分认识雨水集蓄利用的重大意义,增强紧迫感
费县山区面积大,约占全县总面积的76.4%,已建大、中、小型水库95座,总流域面积1017.5km2,其中,县境内面积801.6km2,也就是说水库工程仅能拦蓄降雨所形成径流的42%,尚有58%的径流白白流入大海。因此,要在全县范围内,广泛进行雨水集蓄宣传,树立忧水意识,使全民认识到发展雨水集蓄工作不是一个简单的任务,不是单纯的技术或行业工作,不是一个眼前利益问题,更不是权宜之计,是一个关系国民经济发展的大问题。为此,应把雨水集蓄工作当作生命工程来抓。
2.在雨水集蓄形式上坚持因地制宜,不搞一刀切
不同的地质、地形条件,具有各自的优缺点,我县在大地构造上属鲁南台隆、断裂结构发育、岩性条件较复杂、地表岩石出露较多。石灰岩地区主要分布在祊河以南,朱田、新庄以东,探沂、刘庄以西大部地区,面积761.67km2,为奥陶系、寒武系地层。火成岩、变质岩地区主要分布在北部蒙山,西南老虎山,面积684km2。碎屑岩地区主要分布在蒙山前的上冶、薛庄、胡阳、新桥等乡镇的局部地区,面积78.6km2。
在工程形式选择上,我们总的思路:一是石灰岩地区因存在溶岩渗漏,在雨水集蓄上主要采用水柜、水窑、水池;二是在火成岩、变质岩区主要采用筑坝蓄水,充分利用其特点;三是在筑坝方式上,充分考虑地形、地质特点,合理采用拱坝、重力坝、提升闸、人字闸等工程形式。
3.在雨水集蓄工程规划上,坚持综合开发,合理布置,积极创建立体集蓄网络工程
在雨水集蓄工程规划上,坚持综合开发,连片治理,集中利用原则,充分发挥坡、沟、路、梯的作用,截沟道明流拦蓄,集坡面散流、路面径流、梯田漫流为集中流,集中引蓄。在工程布置上积极营造立体集蓄工程,力争做到沟相通、池相连、渠管相接,即在平面上利用人造沟渠把沟与池、池与池、沟与沟连接起来,充分考虑优势互补的原则,合理利用地形特点,把富水区与贫水区连接起来;在立面上做到层层开发,节节利用,以充分集蓄有限的雨水资源,变“废”水为活水、丰收水、幸福水。在水的利用上,建设网络工程,做到综合开发,科学使用,把集蓄工程利用渠管连接起来,形成渠管网络,充分利用地形特点,合理采用喷灌、滴灌、管灌、渗灌、窖灌等节水灌溉措施,按照先难后易、先重点后一般的原则,科学分配、合理使用有限的雨水资源,把每滴水都用到“点”子上,提高水的利用率和利用价值。
自1996年来,费县已建设连环池1250处,蓄水能力达1220万立方米,建设人造沟渠2万米,铺设管道2.4万米,发展微喷面积0.18万亩,滴灌0.2万亩。
4.拓宽投资渠道,确保雨水集蓄工作开展
4.1深化小水利改革
雨水集蓄属小水利开发建设范畴,应当坚持“谁投资,谁所有,谁受益,谁管理”的原则,鼓励户办、联户办股份合作兴建雨水集蓄工程。
如,在工程建设上,早在1996年费县县委、县人民政府就下发了《关于改革小型农田水利设施建设和管理使用制度的意见》,明确规定对新建工程要以明确产权、放开建设权、落实管理使用权为重点,可以由集体兴建,再拍卖,承包、租赁到户;也可以本着“谁建、谁有、谁投资、谁受益”的原则,鼓励单位和个人采取户办、联户办、股份合作的形式投资建设。凡户办、联户办和股份合作的工程项目,一律要坚持有偿占用的原则,村集体可根据工程占地面积和开发利用价值大小,合理收取土地占用费,对拦蓄量较小,农户自建自用为主的工程设施,可以少收或不收;对多户争建的,要公开竞标拍卖建设使用权。在工程规划和质量,上要坚持统一规划设计原则,根据工程规模大小分别由县、乡水利部门进行测量、规划设计,提出工程建设设计方案,明确标准质量和时间要求,负责施工质量监督。工程完成后,由村集体和水利部门共同组织检查验收,出具工程合格证后方可投入运行。在使用和管理上,以户办、联户办或股份制兴建的工程设施、土地所有权归集体,工程所有权、受益权、管理使用权归工程建设者。使用期限可根据工程投资回收期和寿命期的长短,由村集体和工程建设者协商确定。在使用期内,工程建设者享有继承、转让、转包、转卖权,任何单位和个人无权变更和收回,对国家和集体用地或责任山(田)调整,确属变更调整的,要合理作价,有偿转让,保护农户投资权益。
4.2政府引导,社会建设
以政府为依托,建立节水基金,实行以奖代补,发放“引子”资金,吸引农民和社会投资。费县在开发过程中节水基金的筹集,一是大、中型水库灌区每亩年增收2—3元;二是向社会募集。
费县先后在原郝家村乡、大田庄乡、马头崖乡等乡镇搞试点,大田庄乡党委、政府为了鼓励广大农民自办工程,还出台了激励政策,规定:凡人均完成0.2个工程砌体方的,乡里就按照完成砌体方总数,每个砌体方奖励水泥30kg。人均超过0.2个砌体方的,再按超过的砌体方总数,每方追加奖给水泥10kg。政策出台后,97年4—5月份在2个月内,全乡就有200多户农民递交申请书,乡里就拿出100吨水泥用于奖励扶持,共完成户办工程172处。全年新建拱坝722处,等于前38年的总和,新增蓄水能力218万立方米,使全乡人均占有蓄水量由原来的不足72立方米升到176立方米。
4.3协调银信部门,发放集蓄工程贷款,保证工程投入
费县以百万农户致富工程为依托,积极协调银信部门,发放集蓄工程贷款,保证工程投入,先后发放贷款100余万元,保证了雨水集蓄工程建设的顺利进行。
4.4成立水利合作社,保证了工程资金和劳物投入
在各类小型水利工程建设上,费县积极鼓励农户以资金、物资、劳务投入为基础,成立水利合作社,农户在建设小型水利工程时,可根据平时投入合理动用合作社资源进行建设,解决了工程建设应急难题。
5.成效
5.1通过小水利改革调动了群众投资办水利的积极性,雨水集蓄工作得到了空前发展
水利改革使广大农民对待兴修水利同对待家庭责任田一样,看作是自己份内的事,农户投入少则几千元,多则几万元,弥补了国家、集体投入的不足,如大田庄乡,1996年率先改革,到目前全乡群众自我投入2600万元,新建小型蓄水工程1945处。95%的果园实现了水利化。该乡小寨沟村,多年来仅有一座拱坝,农水专管机制改革后,实行户办、户有,群众自发投资办水利积极性空前高涨,不到两个月的时间,这个仅有25户农民的自然村就建拱坝20座,几乎户户有了当家水。
5.2促进了高效优质农业的发展,加快了农民致富的步伐
新的投入机制带来了办水热,雨水集蓄工程技术的应用,更进一步改善了农业生产条件,使费县高效农业由平原开始向山区延伸,实现了以水促效,以效带水的良性循环。目前,费县北部的大田庄乡、薛庄镇已涌现出了一大批果、菜、西瓜专业村和致富带头人。如大田庄乡,由于有当家水,全乡年发展西瓜7000亩,仅此一项全乡收入1400万元。
5.3解决了人畜吃水困难,使吃水困难的群众吃上了幸福水
在一些分散的山村,由于资金缺乏,农户分散,人畜吃水问题很难解决,通过建设雨水集蓄工程,投入很少的资金把雨水蓄集起来,稍加处理,就能饮用,甚至依靠地形优势通过管道把水引入农户,使农民吃上真正的自来水。目前,全县共利用雨水集蓄建成自来水工程320处,铺设各类管道13.8万米,解决吃水4.1万人。
6.几点启示
6.1充分利用典型示范效应做好试点工作,力争做到建1处,富1户,建1点,连一线带1片,富1面,扎实有效地开展雨水集蓄利用工作。
6.2只有扎实有效地搞好小水利产权制度改革,才能增强农民投入雨水集蓄工程的积极性,确保雨水集蓄工作的顺利进行。
从理论上来看,地理空间数据库是GIS工作的一个基础条件。它必须得到计算机软、硬件支持下,对地理空间相关数据进行采集、输入、管理,并且再对其进行编辑、查询、分析、模拟和显示。此外,为了使GIS技术得到充分地利用,同时采用了空间模型分析方法,这使得房地产管理信息变得更加灵活,适用性更加满足工作需求。GIS是实用性比较强的一种应用系统,是为信息组织研究和决策服务应运而生的。它集计算机科学、地理学、数学、管理学等为一体,是一项新兴的技术学科。它有许多特点,比如数据管理能力强,空间分析强,以及高效的多要素综合分析和动态监测能力。目前。绝大部分房地产企业采用GIS技术管理信息。另外,GIS在别的领域也得到了广泛的应用,比如城市土地管理、环境监测、防灾减灾等项目,事情证明其实用性强。为了更好地了解GIS的工作状态,本文对它的体系结构进行了分析。
1.1数据输入
数据输入十分简单,就是将信息输入到系统中以便记录房地产的实际信息。理论上,数据输入的定义是将表征空间位置的图形数据和描述它的对象特征的属性数据,通过一些输入设备输入到计算机中,同时,建立相关的数据库来对这些数据进行分类管理。GIS的关键组成部分是地理数据库,可以这样描述数据库的重要性:数据库的完整性直接关系到地理信息系统功能的发挥,影响房地产信息的决策。地理数据库的数据形式并不是单一的,它可以以多种方式呈现,比如楼盘建筑设计图件、所在位置地形图、统计资料、照片等,都能够将房地产的管理信息良好地表现出来。
1.2数据库管理与数据空间分析
数据库管理部分是GIS不能漏掉的一个重要环节,它的主要功能有存储、编辑、显示、更新空间数据和属性数据等,具有良好的实用性。与普通数据库管理系统(DBMS)相比,存在一定的差别,具体表现为:除了管理普通的属性数据库之外,它还能管理具有空间位置坐标的空间数据信息,内容十分详细具体,以便房地产企业及时、迅速地了解房地产信息。数据空间分析部分与数据库的管理是不同的,具体来说,数据空间分析部分,是根据用户的需求对房地产信息,进行数据的拓扑叠加分析等,这种分析的灵活性强,同时存在着相当大的潜力,在以后房地产信息管理的应用中将会更加广泛。举一个简单的例子,在进行房地产开发初期的楼盘选址时,对于之后的房地产的价格评估以及居住人口生活便利程度分析的评价,可以先建立起一个完整的评价因子体系,其中要考虑自然、社会、政策等多个方面的因素。在完成评价因子数据库的建立之后,可以带入一些计算,以便更好地加强房地产信息管理,比如对最大服务半径、空间地租地价分析等信息进行模拟计算,并将评价结果直观地显示在楼盘的分析图上,以便用户更好地掌握房地产信息,做出正确的选择。
1.3数据输出
这个过程十分简单,就是将前面做好的信息数据,以不同的形式表现出来,可以采用图件、报告、表格或者统计图。
2在设计和开发房地产管理信息系统中应用
由于房地产信息需要处理的数据多,对其相关数据的处理是一项巨大的工程,管理起来相当困难。作为一种先进的技术,GIS以其强大的功能,对房地产信息进了有效的管理,辅助企业的信息决策,在房地产管理信息系统开发中占据着重要的地位。
2.1房地产信息管理与查询
房地产信息管理必须做到合理、科学,只有这样,GIS才能发挥其作用,为房地产信息提供存储、、查询、运算、显示和更新等功能,房地产信息的决策才会更加合理,满足企业的需要。在信息管理与查询中,我们可以利用空间的拓扑关系显示与查询,进而可以制定范围内的一些开发楼盘的地理位置,找出它们的分布范围。完成以上工作之后,需要对这些信息进行处理和评估。通过GIS技术,房地产部门可以对房地产具体规划和现状布局情况了解得更加具体,可以及时掌握房地产的最新消息,防止决策失误。
2.2房地产信息专题制图
强大图形和文本编辑功能是GIS的一个突出优势,这样方便企业直观地得到信息,同时,房地产的数据维护相当便利,在一定程度上减少了出图的成本,抛弃了传统制图的繁琐工序,提高了工作的效率。GIS的图形数据库与一般的数据库不同,为了方便操作,它是采用层存储的方式。举一个简单的例子,它将行政区划图、道路交通图、用地现状图、产业分布图等叠加在一起。这样,除了给用户输出要素图之外,根据用户的要求,它可以调出专题图,方便用户了解到的信息更加具体。另外,GIS还可以对城市同一房地产楼盘的多个不同的社会经济影响因素进行特征叠加,然后再分专题建图,用户还可以了解到自己周边的环境信息。一般而言,这种地图不仅可以显示原有地理位置的数据,比如无级放大、漫游等,还能对小区的发展情况以及人口因素等外在环境进行分析,掌握到的信息将会更加全面。
2.3辅助房地产管理决策
房地产管理的手段非常多,因此管理起来涉及到的要素也多。具体而言,它是运用经济、技术、行政、教育等手段,来对房地产进行规划的。它的一个主要目的是通过全面规划管理,协调城市与社会、城市与自然的发展,使它们处于一个和谐的状态。房地产信息具有一定的空间地理特性,因此,在房地产管理和决策中,GIS的空间分析功能得到了充分的利用。GIS的拓扑叠加功能可以综合各个要素,可以对房地产开发区域的各个要素层,比如自然条件要素以及社会环境要素等,叠加楼盘小区的环境评价图。通过这种方式,可以确定出城市中的最合适的住宅,对于存在缺陷的房地产开发区域。企业可以优先进行环境治理。值得提出的一点是,通过与数学分析模型的集成的方式,GIS的空间分析功能也能得到利用。比如将城市资源评价模型、经济需求预测模型、投入产出效益模型等模型可以同时放在GIS辅助的信息系统上,这可以简化房地产部门的管理工作,提高其决策的水平。
3房地产管理信息系统逻辑结构设计
在现阶段,我国大部分的房地产管理沿用的方式还是传统的模式,科学化程度不够,这是受经济条件影响的,一方面,企业的管理技术水平不够高,另一方面,缺乏管理方面的人才。一旦管理不善,就会导致房地产管理和开发的出现问题。所以,如何在房地产管理和决策中利用好GIS,是社会房地产企业关注的一个焦点,决定着企业竞争力的大小。建立房地产管理信息系统的优势十分明显,首先,它对于提高房地产管理和决策的现代化管理水平有着积极的作用。其次,它方便了房地产管理部门的工作,为其决策提供了强大的技术支持,提高决策的合理性。同时,这加强了房地产管理信息网和数字城市建设,有利于实现企业之间的资源共享,加强房地产开发商之间的交流。从技术的角度上说,GIS相当成熟,它是灵活地,可以采用多种计算机语言进行设计,因此可以充分利用,进行二次开发。综上所述,作者基于GIS的房地产管理信息系统,对其逻辑结构设计进行了探讨与研究。
3.1房地产基础信息数据库
这个数据库涉及的领域比较广,因此建立起来要设计到多方面的内容。建立房地产信息数据库包括:房地产开发建设基础数据,这就需要对其开发的历史进行一定的研究;同时,楼盘的地籍管理数据、房屋建筑几何图形图纸信息也是数据库中必须包含的重要内容。随着GIS技术的深度应用,它在房地产信息管理发挥的作用越来越重要。
3.2房地产数据GIS使用管控层
完结以上的数据的编排、增添等基础控制。除此之外,还要完成GIS查询、解析,这能够使工作变得更加方便。
3.3房地产管理和开发决策支持层
这主要要建立一些模型库,例如知识方法库,评价库和预测模型等,这些模型涉及的内容比较多,需要对具体问题进行具体分析,在进行合理的决策。
4结语
设计阶段是房地产项目成本控制的重要阶段,其对工程造价的影响最高可达65%左右。由此可见,设计质量的好坏直接影响建安费用的多少和建设工期的长短。科学合理的设计,可降低工程造价10%左右。但在工程设计中不少设计人员为了防止产生质量事故时承担首要责任,在设计时随意提高结构安全系数和设计标准,而对成本费用考虑得较少,因此从根源上就加大了建安成本的支出。为了在设计阶段更好的做好成本控制,在选择设计单位时,采用公开招标的办法。在招标文件中提出建筑方案与经济方案相结合的设计招标要求。在评标过程中,组织有经验的专家进行综合评比,这样既可优选出好的设计单位,又可促使设计方在设计时能最大限度地优化设计方案,在保障使用功能的前提下,不但在整体布局、建筑造型上开拓创新,在降低成本上也能有很好的理念。在设计过程中,房地产开发企业的工程技术人员和造价人员应与设计部门积极配合,及时明确项目开发的定位、工程建设成本范围、质量及整体效果,准确提供可靠的工程基础资料,分析设计概算,并与当地同类型建筑工程的技术指标进行科学合理的比对,优化设计方案,从而降低工程成本。
2招投标阶段的成本管理
招投标阶段的成本管理包括施工招投标、监理招投标和设备、材料采购招投标。这一阶段的招投标,对项目的成本、质量和进度的控制都有着重要的作用。所以在招标过程中的成本管理,主要从如下几方面进行:
1)审查投标单位的资质和资信,必要时进行实地考察,避免出现中标后转包或无施工能力的单位中标。这样不但会加大成本,而且对质量也会造成一定的影响。
2)做好招标文件的编制工作,尤其是清单工程量,一定要准确,避免投标单位不平衡报价或秋后算账,从而增加成本。
3)做好评标工作,在保障合理低价中标的同时,要严格审核投标单位的标书,避免投标单位在标函中对某些条款打埋伏,如预付款的支付、进度款的支付等。还应对施工组织设计的合理性进行审核,措施项目的报价要与施工组织相呼应。避免施工单位中标后索赔。绝对不采用低价中标。以避免投标单位以低于成本价恶意竞争,中标后又要以各种借口追加投资。
4)做好中标后的合同签订工作。对合同中的每一条款都要精斟细酌,增强合同条款的严密性。尤其是索赔条款、结算方式、违约责任、工期、质量、安全、风险等,都应有明确的约定。合同草拟后,最好由专业律师和各对口专业人员进行会审,避免在施工中出现合同纠纷,从而加大投资成本。
3施工阶段的成本管理
施工阶段是项目成本控制中的另一个关键阶段,这一阶段对工程造价的影响程度可达10%左右。这一阶段是项目具体实施的阶段,人力、物力的投入都很大,而且事务繁琐。本阶段的管理应以合同为依据,以专业法律法规为准绳。所以要做好以下几点:
1)加强合同管理,严格控制合同变更,保证合同的顺利履行,有效预防合同纠纷的发生,减少、避免施工索赔,从而减少工程费用。减少工程索赔在施工阶段成本控制的关键是对工程变更实行有效控制。另外,在避免乙方索赔的同时,也要根据合同条款及时提出反索赔,使成本得到有效控制。
2)建立监理机制,让监理的功效发挥到最大。在实施过程中,严格按照监理规定和实施细则,各专业人员分工明确,责任到人。健全的监理体系,对项目的成本、质量和进度的控制都有着重要意义。
3)加强施工现场管理工作,优化施工组织设计,选择技术先进、经济合理的施工方案,同时尽可能减少设计变更及严格控制现场工程量变更签证工作。
4)制定严格的工程量签证制度和程序,要求所有的现场签证必须经项目经理、总监理工程师和房地产开发方三方代表共同签字方为有效。签证内容必须与实际相符,特别是隐蔽工程的签证更应加强。另外,开发商可以指派工程造价专业人员常驻施工现场,随时掌握、控制工程造价的变化情况,进行跟踪控制。
5)切实把好设备、材料的质量及价格关,作为房地产开发商,要及时了解材料、设备的价格变化情况,从而能较好的控制材料、设备的质量和价格,以降低工程成本。
4竣工结算阶段的成本管理
该阶段的成本管理也是比较重要的。开发企业的工程造价人员应根据合同条款、竣工资料以及国家或地方的有关规定等,公正合理的审核施工企业的竣工结算。开发企业也可选择优秀的咨询公司,对最终的竣工结算进行复审,使审核后的结算更加合理。
5结语