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環(huán)境因子的定義范文第1篇

關(guān)鍵詞：競爭力 旅游產(chǎn)業(yè) 主成分分析法 貴州省

2012年國發(fā)2號文件《國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)貴州經(jīng)濟社會又好又快發(fā)展的若干意見》的正式，使貴州省旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來了重大契機。在新的形勢下如何增強貴州省旅游產(chǎn)業(yè)競爭力，使其發(fā)揮應(yīng)有的社會經(jīng)濟價值，實現(xiàn)貴州旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是當(dāng)前和今后值得深入研究的重要問題，也是本文研究的價值所在。

一、貴州省旅游產(chǎn)業(yè)競爭力評價模型與評價結(jié)果

（一）樣本數(shù)據(jù)來源

本文的研究數(shù)據(jù)來自于2011年全國統(tǒng)計年鑒、2011年全國旅游統(tǒng)計年鑒以及各省市2011年的地方統(tǒng)計年鑒。

（二）評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

本文在前人研究的基礎(chǔ)上，通過查閱相關(guān)統(tǒng)計資料，兼顧數(shù)據(jù)的可得性，聯(lián)系地區(qū)的實際情況，選取旅游基礎(chǔ)競爭力、旅游核心競爭力、旅游環(huán)境競爭力三個方面共15個指標(biāo)，構(gòu)建了旅游產(chǎn)業(yè)競爭力評價指標(biāo)體系，參見表1。

（三）數(shù)據(jù)處理

為了確保所選擇競爭力指標(biāo)之間的相關(guān)性，同時消除極端值和量綱的影響，在進(jìn)行主成分分析前需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以及KMO、Bartlett球度檢驗：

1、標(biāo)準(zhǔn)化處理。采用的處理方法是對指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的公式為：Zi=(Xi—Xmin)/(Xmax—Xmin ) 其中Zi是指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)分?jǐn)?shù)，Xi為某指標(biāo)的指標(biāo)值，Xmax為某指標(biāo)的最大值，Xmin為指標(biāo)的最小值。

2、KMO、Bartlett球度檢驗，參見表2。

由表2可以看出KMO取值為0.726，表明所選觀測變量作因子分析是可以接受的。巴特利統(tǒng)計值的顯著性概率為0，拒絕H0，所以可以對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析。

（四）實證分析

1、利用SPSS軟件，對所選擇樣本的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，求出各主成分的特征值、貢獻(xiàn)度和累計貢獻(xiàn)度，參見表3。從表3可知前4個主成分累積貢獻(xiàn)率已達(dá)85.322%，所以選取前4個主成分分析即可，且從特征值碎石圖可知前四個特征值均大于1，符合要求。

2、為了進(jìn)一步確認(rèn)輸出的4個主成分是否合適，我們需要分析在指定4個特征根時的因子分析的初始解，參見表4。

從表4的提取項可以看出，此時所有變量的值都大于0.626，共同度均較高，各個變量的信息丟失較少，因此，可以確定本次按照4個特征根進(jìn)行因子提出的總體效果理想。

3、將因子矩陣做方差最大化旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)后的因子負(fù)載矩陣，可以得出各變量在主成分上的負(fù)載，參見表5。

由表5可知，第一主成分與星級飯店全員勞動生產(chǎn)率、居民消費水平、人均GDP、城鎮(zhèn)化率、星級飯店人均占用固定資產(chǎn)、旅行社人均占用固定資產(chǎn)高度正相關(guān)，而這六個指標(biāo)基本反映了各地區(qū)經(jīng)濟環(huán)境因子，因此我們稱第一主成分為經(jīng)濟環(huán)境因子，記為F1。第二主成分與客房入住率、旅客周轉(zhuǎn)量、旅游高校數(shù)量、國內(nèi)旅游人次和國內(nèi)旅游收入市場相關(guān)度較大，這幾個指標(biāo)更多地體現(xiàn)了社會經(jīng)濟效益，我們稱第二主成分為社會經(jīng)濟效益因子，記為F2。第三主成分在國際旅游人次和國際旅游收入市場方面比重較高，這些指標(biāo)則反映了國際旅游經(jīng)營能力，所以我們稱第三主成分為國際旅游經(jīng)營因子，記為F3。第四主成分主要與森林覆蓋率相關(guān)，我們將其定義為自然環(huán)境因子，記為F4。

4、采用回歸法估計因子得分系數(shù)，并輸出因子得分系數(shù)矩陣，參見表6。

根據(jù)表6可以寫出以下因子得分函數(shù)：

經(jīng)濟環(huán)境因子：

F1=0.224X1+0.143X2+0.242X3+0.063X4-0.167X5+0.001X6-0.017X7-0.051X8+0.021X9-0.082X10+0.012X11+0.181X12+0.181X13+0.192X14+0.028X15

社會經(jīng)濟效益因子：

F2=-0.11X1-0.193X2+0.081X3+0.354X4+0.169X5+0.26X6+0.037X7+0.189X8+0.196X9-0.178X10-0.118X11+0.082X12+0.052X13+0.018X14-0.041X15

國際旅游經(jīng)營因子：

F3=-0.081X1+0.145X2-0.173X3-0.329X4+0.171X5-0.1X6+0.212X7+0.088X8+0.024X9+0.446X10+0.319X11-0.071X12-0.062X13-0.058X14+0.006X15

自然環(huán)境因子：

F4=0.268X1+0.02X2+0.167X3+0.259X4-0.12X5-0.012X6+0.028X7-0.095X8-0.176X9+0.069X10+0.049X11-0.127X12-0.176X13-0.042X14+0.821X15

通過以上因子得分函數(shù)，再代入各指標(biāo)后，我們可以計算出各樣本的因子得分。

根據(jù)表3，以四個主成分的貢獻(xiàn)度作為權(quán)重，我們可以構(gòu)造2010年全國各省市的旅游產(chǎn)業(yè)競爭力的評價函數(shù)：

F=0.4805F1＋0.2191F2＋0.087F3＋0.067F4

將已計算出的各樣本的因子得分代入以上公式，可以得到2010年競爭力綜合得分，并按分值高低進(jìn)行排序，參見表7。

（五）結(jié)果分析

環(huán)境因子的定義范文第2篇

    我國醫(yī)藥制造業(yè)在改革開放后一直保持了良好的發(fā)展態(tài)勢,同時也存在很多問題,其中比較突出的一點就是產(chǎn)業(yè)發(fā)展在空間分布上的不平衡,無論是從產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟總量、發(fā)展速度、產(chǎn)業(yè)效益、研發(fā)水平還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境,地區(qū)差異都比較顯著。以全國各地區(qū)醫(yī)藥制造業(yè)經(jīng)濟總量為例(如圖1),2004年全國醫(yī)藥制造業(yè)當(dāng)年價總產(chǎn)值3241.3億元,其中江蘇省排名第一,達(dá)371.8億元;浙江省第二,300億元;廣東省第三,258.5億元,較歷史同期都有所增加,增幅不同。通過對折線圖數(shù)據(jù)的觀察可以發(fā)現(xiàn),各地區(qū)醫(yī)藥制造業(yè)總產(chǎn)值的波動比較大,江蘇、浙江、山東、廣東、河北、天津、吉林、四川等地區(qū)的歷年總量指標(biāo)一直相對較高,2001年的總產(chǎn)值最高點出現(xiàn)在廣東,2002—2004年,醫(yī)藥制造業(yè)高地一直徘徊在江浙,其他中部、西南和西北省份的醫(yī)藥制造業(yè)發(fā)展水平相對偏低。另外通過對數(shù)據(jù)的縱向比較,可以得到這樣一個結(jié)論:峰值出現(xiàn)的位置一般曲線間距較大,即醫(yī)藥制造業(yè)絕對增長較大的省份一定程度上與其產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)呈明顯的正相關(guān)性,江浙和山東的產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭良好,絕大多數(shù)省份醫(yī)藥制造業(yè)處在比較平穩(wěn)的水平,有的省份甚至在2004年出現(xiàn)了小幅度回落,如湖北、黑龍江等。醫(yī)藥制造業(yè)地域發(fā)展不平衡的存在是否合理?哪些因素造成了這種地域上的不平衡,其各自的影響程度如何?未來的發(fā)展趨勢怎樣?其中是否存在著產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑依賴性的影響?對此不平衡各級政府和相關(guān)管理部門應(yīng)該采取怎樣的措施進(jìn)行因勢利導(dǎo)?等等這些都吸引著我將我國制藥產(chǎn)業(yè)區(qū)位發(fā)展方面的有關(guān)問題深入探討和研究下去。目前關(guān)于區(qū)位的研究大多集中于比較優(yōu)勢,如市場容量、勞動力成本、交通和通信成本、相對技術(shù)水平等(Vemon,1966;A拙e,1970;Hirsch,1976)。在眾多文獻(xiàn)中,Dunning(1993)關(guān)于區(qū)位優(yōu)勢的總結(jié)得到了較為廣泛的認(rèn)同,他認(rèn)為投資的區(qū)位影響因素包括自然和人造資源以及市場的空間分布、投入品(如勞動力、能源、原材料等)的價格和質(zhì)量、投資優(yōu)惠或障礙、社會基礎(chǔ)設(shè)施等等。在國內(nèi),魯明鴻(1994,1997)研究了20世紀(jì)80年代后期和90年代中國各省和重點城市的投資環(huán)境,發(fā)現(xiàn)GDP、市場化水平、勞動力成本、制度因素等與各地吸收的國外直接投資顯著相關(guān),并將影響中國投資區(qū)位分布的因素概括為宏觀因素、微觀因素和政策因素。魯明鴻和潘鎮(zhèn)(2002)又將上述研究的時間跨度延伸至2000年。王輯慈(2001)系統(tǒng)地概括了產(chǎn)業(yè)集聚理論與新產(chǎn)業(yè)區(qū)理論,并指出培養(yǎng)具有地方特色的企業(yè)集群,營造區(qū)域競爭環(huán)境,強化區(qū)域競爭優(yōu)勢是增強國力的關(guān)鍵。許仁祥(1998)從聚集經(jīng)濟的重要表現(xiàn)形式,并從成本、需求和環(huán)境等因素分析了城市經(jīng)濟環(huán)境對產(chǎn)業(yè)集聚和發(fā)展的影響,同時對上海都市型產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了分析。前人的研究成果對于研究醫(yī)藥制造業(yè)的區(qū)位問題具有重大的指導(dǎo)意義?？紤]到產(chǎn)業(yè)的特質(zhì),我將運用前人的研究成果對我國醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在的現(xiàn)實問題進(jìn)行分析,對上述問題作出回新疆地區(qū)答,并據(jù)分析結(jié)果提出有益于制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合理化政策建議,希望能夠?qū)φ{(diào)整我國制藥產(chǎn)業(yè)布局、合理引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到一些積極的作用。本文接下來的結(jié)構(gòu)安排如下:第二部分以區(qū)位基本理論為基礎(chǔ)結(jié)合醫(yī)藥制造業(yè)特點,建立區(qū)位優(yōu)勢評價的模型和指標(biāo)體系,借助因子分析對其進(jìn)行簡化和結(jié)構(gòu)梳理,最終給出了全國28個省市(部分統(tǒng)計數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺失省份在此略去)醫(yī)藥制造業(yè)區(qū)位優(yōu)勢先后排名;第三部分對模型運算的結(jié)果進(jìn)行評價和分析;第四部分是結(jié)論和區(qū)位發(fā)展政策建議。

    二、中國醫(yī)藥制造業(yè)的區(qū)位優(yōu)勢評價模型

    確定影響我國制藥產(chǎn)業(yè)布局的因素及影響程度,是合理布局產(chǎn)業(yè)、促進(jìn)其發(fā)展的關(guān)鍵所在。目前我國制藥企業(yè)資源相對分散、企業(yè)規(guī)模參差不齊的格局,實際上已經(jīng)造成基礎(chǔ)資源的浪費。為了解決現(xiàn)有的空間分布問題,進(jìn)行合理的空間布局調(diào)整,本文運用一些分析工具對我國制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展及布局的相關(guān)問題進(jìn)行定量研究:以區(qū)位基本理論為基礎(chǔ)結(jié)合醫(yī)藥制造業(yè)特點,提出關(guān)于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)區(qū)位選擇的理論框架,并建立評價我國制藥產(chǎn)業(yè)區(qū)位發(fā)展優(yōu)勢的指標(biāo)體系,借助因子分析方法,對我國28個省市發(fā)展制藥產(chǎn)業(yè)的區(qū)位優(yōu)勢進(jìn)行評估和比較。

    (一)指標(biāo)體系與研究方法指標(biāo)體系設(shè)計的基本程序如下圖所示:產(chǎn)業(yè)的區(qū)位競爭優(yōu)勢是經(jīng)濟空間中諸多影響因素共振耦合的結(jié)果。為了對這一競爭優(yōu)勢進(jìn)行全面分析,在文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)上遵循統(tǒng)計學(xué)中指標(biāo)選取的科學(xué)性、系統(tǒng)性、可比性和可行性原則設(shè)計了如下指標(biāo)體系,鑒于目前還沒有比較系統(tǒng)的評價制藥產(chǎn)業(yè)區(qū)位競爭優(yōu)勢的指標(biāo)體系,且數(shù)據(jù)收集較為困難,只能設(shè)置易于收集的指標(biāo)和現(xiàn)有統(tǒng)計數(shù)據(jù),對于部分有價值但無法統(tǒng)計或難以取得資料的指標(biāo)暫不納人體系,從而增強可操作性。由于各指標(biāo)數(shù)目繁多且存在一定的相關(guān)性,造成信息重疊,不利于統(tǒng)計分析和經(jīng)濟評價。多元統(tǒng)計分析中的因子分析法能夠從眾多觀測變量中找出幾個不能直接觀測到的抽象綜合變量,有效提取數(shù)據(jù)內(nèi)在結(jié)構(gòu),解決原始變量之間的多重共線性問題,同時也能依據(jù)對方差的解釋水平進(jìn)行客觀賦權(quán),克服指數(shù)綜合法、層次分析法等其他綜合評價方法需要主觀確定參考變量、評價結(jié)果因人而異的缺陷,客觀有效地尋找綜合指標(biāo),即達(dá)到了維持一定的信息量又簡化評價指標(biāo)體系、梳理結(jié)構(gòu)的目的。

    (二)因子分析

    1.數(shù)據(jù)的獲取及使用的統(tǒng)計工具。醫(yī)藥制造業(yè)區(qū)位優(yōu)勢評價設(shè)計體系的大部分指標(biāo)均自《2005中國統(tǒng)計年鑒》以及《2005中國高技術(shù)統(tǒng)計年鑒》取得,部分指標(biāo)是在實際觀測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上二次加工取得。本文所采用的統(tǒng)計分析工具為SPSSl2.O。

    2.數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理。盡管在指標(biāo)設(shè)計過程中盡可能的使用相對指標(biāo),但仍無法排除指標(biāo)數(shù)值的量綱影響,因此在因子分析前首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。采用z—score標(biāo)準(zhǔn)化公式:。.≈一x;i—xi,+‘2_,+~,其中^{『為標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù),^玎為樣本數(shù)據(jù),^J為第j項指標(biāo)的均值,“為第j項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差,(i_1,2,……,13;j=1,2,……,10,其中i為樣本數(shù)量,i為指標(biāo)數(shù)量)。

    3.運算結(jié)果。(1)KMO、Banlett球度等檢驗的結(jié)果。KMO值為O.741,根據(jù)Kaiser給出的標(biāo)準(zhǔn),做因子分析的結(jié)果應(yīng)該還不錯,Bartle以求度檢驗的相伴概率為0.000,小于顯著性水平0.05,拒絕Banlett球度檢驗的零假設(shè),認(rèn)為適合于因子分析。(2)旋轉(zhuǎn)前后的方差貢獻(xiàn)分析。旋轉(zhuǎn)前,前5個因子的累計方差貢獻(xiàn)率達(dá)到91.8%,前3個因子的特征值大于1;旋轉(zhuǎn)后前5個因子的特征值均大于1,累計方差貢獻(xiàn)率不變;另外通過對碎石圖拐點的觀察也可以得到相同的結(jié)論,因此選取前5個因子進(jìn)行分析是比較理想的。

    三、運算結(jié)果的評價與分析

    1.因子解釋。因子模型估計出來后,必須對所得到的因子進(jìn)行合理的解釋,這種解釋具有一定的主觀陛。通過方差極大因子旋轉(zhuǎn)在一定程度上實現(xiàn)了簡化模型結(jié)構(gòu)、方便解釋的目的,從旋轉(zhuǎn)后的因子載荷表中我們可以看到,因子載荷發(fā)生了向0、+1和一l的兩極轉(zhuǎn)化,現(xiàn)根據(jù)某一因子上有較高負(fù)載的變量來定義各抽象因子。因子1上有9個原始指標(biāo)有較高負(fù)載,模糊指標(biāo)體系下所有的集聚指標(biāo)(Al—A5)都在因子l中得到了反映,另外地區(qū)醫(yī)藥制造業(yè)的勞動力數(shù)量、質(zhì)量以及GDP總量亦得到了體現(xiàn),勞動力的影響是多方面的,高素質(zhì)勞動力也是產(chǎn)業(yè)集聚的一個基礎(chǔ),所以綜合考慮可以將因子1定義為醫(yī)藥制造業(yè)集聚因子。因子2上有三個原始指標(biāo)有較高負(fù)載,包括勞動力成本、服務(wù)業(yè)發(fā)展水平以及政策環(huán)境,在此將因子2定義為勞動力成本和產(chǎn)業(yè)發(fā)展軟環(huán)境因子。因子3上有兩個原始指標(biāo)由較高負(fù)載,均為醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施方面的指標(biāo),在此將因子3定義為醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施因子。因子4上有兩個原始指標(biāo)有較高負(fù)載,包括市場化水平(非國有經(jīng)濟的比重)和人均道路面積,在此將因子4定義為市場化和硬件環(huán)境因子。因子5上僅有一個原始指標(biāo)有較高負(fù)載,考慮到GDP增長率是反應(yīng)市場增長潛力的一個非常重要的指標(biāo),在此不依照通常做法(一個因子只涵蓋一個指標(biāo)時,如果該指標(biāo)與其它指標(biāo)存在很強的相關(guān)關(guān)系,可以刪除它們,由相關(guān)指標(biāo)代替;否則可以結(jié)合定性的方式將他們并人其它因子)將其進(jìn)行歸并或者刪除,而是在此將其命名為地區(qū)發(fā)展?jié)摿σ蜃印?/p>

    2.基于因子得分對區(qū)位優(yōu)勢的分析。通常來講因子得分大于0意味著考察對象的該項指標(biāo)在平均水平之上,小于0意味著在平均水平之下。各地區(qū)在不同因子項下的得分反映了其在制藥產(chǎn)業(yè)區(qū)位不同維度上的比較優(yōu)勢,綜合因子得分則更加全面的評價了各地區(qū)區(qū)位優(yōu)勢。由下表的匯總結(jié)果可知綜合因子得分在全國平均水平之上的省份由高自低依次為江蘇、浙江、山東、上海、廣東、北京、河北、天津、河南、四川。上述1卟綜合因子得分在平均水平以上的地區(qū)的排名情況與我們對區(qū)位優(yōu)勢的習(xí)慣認(rèn)識具有比較高的一致性。綜合得分優(yōu)勢最高的江蘇省醫(yī)藥制造業(yè)基礎(chǔ)比較好,地區(qū)發(fā)展速度喜人,硬件配套設(shè)施相對完善,但勞動力成本較高,服務(wù)業(yè)等配套軟環(huán)境以及醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施在平均水平之下,有待提高。浙江和廣東的情況與江蘇非常相似,顯著不同的一點在于,浙江和廣東的GDP增長水平較低,排名分別為第23和24,從一個側(cè)面反映出這兩個省份的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了較平穩(wěn)的階段。山東和上海在每個因子項下的得分相對均衡,各有一項指標(biāo)位于平均水平之下,山東的勞動力成本和軟環(huán)境因子排名14,上海的醫(yī)療衛(wèi)生配套設(shè)施相對較低,這與其以直轄市參比有較大關(guān)系,計算人均擁有水平可能會更客觀的給予反映。其他幾個地區(qū)的具體分析不予贅述。至于綜合得分水平與慣性認(rèn)識存在差異的省份如吉林、黑龍江等,其綜合得分在平均水平之下,通過進(jìn)一步觀察可以發(fā)現(xiàn)結(jié)果是可以被解釋性的,這兩個地區(qū)除因子l(醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集聚因子)的得分較高以外,其他4項因子的得分排名都相對靠后,尤其是黑龍江在因子4(市場化和硬件環(huán)境因子)項下的得分排名最后一名,即黑龍江國有經(jīng)濟的比重非常大,另外以人均道路面積為代表的硬件環(huán)境也不是很完善,綜合考評的結(jié)果就是其他方面的劣勢掩蓋了其醫(yī)藥經(jīng)濟基礎(chǔ)較好的優(yōu)勢。據(jù)此思路可類推其他省份。

環(huán)境因子的定義范文第3篇

內(nèi)容摘要:本文首先構(gòu)建了信息生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動態(tài)模型,從微觀層面上分析了信息生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成要素,然后結(jié)合模型中的信息生態(tài)因子,探討了信息生態(tài)系統(tǒng)平衡的含義及其表現(xiàn),最后就如何構(gòu)建信息生態(tài)系統(tǒng)平衡提出了建議。

關(guān)鍵詞:信息生態(tài)系統(tǒng) 信息生態(tài)系統(tǒng)模型 信息生態(tài)平衡

信息生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

信息生態(tài)系統(tǒng)就是在一定的信息空間中,由信息交流關(guān)系而形成的人、人類組織、社區(qū)與其信息環(huán)境之間由于不斷地進(jìn)行信息交流與信息循環(huán)過程而形成的統(tǒng)一整體(蔣錄全,2003)。

(一)信息生態(tài)系統(tǒng)模型構(gòu)成要素分析

與生物生態(tài)系統(tǒng)一樣,信息生態(tài)系統(tǒng)也是一個具有多樣性、復(fù)雜性的動態(tài)系統(tǒng),系統(tǒng)中的人、信息和技術(shù)等組成要素在持續(xù)變化的環(huán)境中協(xié)同發(fā)展。在信息生態(tài)系統(tǒng)中,信息人通過一定的信息技術(shù)與外界信息環(huán)境之間進(jìn)行信息交換, 構(gòu)成了一個信息生態(tài)循環(huán),結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

1.信息?！靶畔?作為事物存在和運動狀態(tài)、方式以及關(guān)于這些狀態(tài)和方式的廣義知識,在當(dāng)今的高度發(fā)展的信息技術(shù)的支持下,通過一系列的流通、加工、存儲和轉(zhuǎn)換過程,成為人類社會的重要資源”(馬費成,2004)。信息生態(tài)系統(tǒng)中的信息是構(gòu)成信息環(huán)境的基礎(chǔ),是信息生態(tài)系統(tǒng)的對象性要素,在信息生態(tài)系統(tǒng)中,信息有兩種功能:一是作為系統(tǒng)的粘結(jié)劑,維持系統(tǒng)內(nèi)各要素之間的相互作用,二是作為系統(tǒng)的加工對象,向外界環(huán)境輸出系統(tǒng)的整體功能。信息流動與循環(huán)是信息生態(tài)系統(tǒng)核心問題之一,也是信息生態(tài)系統(tǒng)得以生存和發(fā)展的重要因素。信息流動與循環(huán)的過程表現(xiàn)為信息生態(tài)系統(tǒng)各組成要素間的相互作用的過程,而信息流動的結(jié)果表現(xiàn)為信息創(chuàng)新與信息無限增值。

2.信息人。信息人是指一切需要信息并參與信息活動的單個人或由多個人組成的社會組織。信息生態(tài)系統(tǒng)中的信息人實質(zhì)上就是人類社會的社會活動主體。人是信息生態(tài)系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的因子,同時又是信息環(huán)境的建設(shè)者與管理者,它通過信息交流/交換與系統(tǒng)所有要素發(fā)生作用和聯(lián)系,所以人的數(shù)量和質(zhì)量、人的信息素質(zhì)對信息生態(tài)系統(tǒng)的整體功能有著極為重要的影響,也是衡量一個國家或地區(qū)信息環(huán)境優(yōu)劣程度的重要指標(biāo)。信息生態(tài)系統(tǒng)中的信息人可分為信息生產(chǎn)者、信息傳遞者、信息消費者和信息監(jiān)管者四種類型。

3.信息環(huán)境。信息環(huán)境泛指與人類信息活動有關(guān)的一切自然、社會因素的總和。信息環(huán)境是社會環(huán)境的一部分,是在自然環(huán)境基礎(chǔ)上經(jīng)過人類加工而形成的一種人工環(huán)境,它體現(xiàn)了自然、社會、科學(xué)技術(shù)間的交互作用。信息環(huán)境為信息人的信息活動提供相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟、政治、文化保障,也為信息活動提供場所。信息環(huán)境的優(yōu)劣反映一個國家或地區(qū)的信息化水平并影響人們的信息消費與生活質(zhì)量。信息環(huán)境主要由信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源服務(wù)、信息技術(shù)、信息政策、信息文化、信息倫理六個部分組成,信息資源服務(wù)及信息技術(shù)和信息基礎(chǔ)設(shè)施是信息生態(tài)系統(tǒng)的直接支持要素;信息文化、信息倫理和信息制度(信息政策與法規(guī)等),信息生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性要素,是信息環(huán)境的保障,主要是對系統(tǒng)中諸要素及其相互關(guān)系進(jìn)行計劃、組織、控制和協(xié)調(diào)。

(二)信息生態(tài)系統(tǒng)模型層次功能分析

信息生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型反映出了系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、信息在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)過程以及應(yīng)信息生態(tài)系統(tǒng)組成要素間的相互作用及關(guān)系。圖1中實線箭頭表示信息人間的聯(lián)系;虛線箭頭表示信息在信息人之間、信息環(huán)境之間的雙向信息交換以及系統(tǒng)內(nèi)部和外部社會環(huán)境之間信息的輸入輸出,體現(xiàn)出了動態(tài)、開放、創(chuàng)新的信息系統(tǒng)特點。在組成信息生態(tài)系統(tǒng)的各因子都是圍繞信息而演化展開的,因此信息是信息生態(tài)系統(tǒng)的核心部分,位于整個系統(tǒng)的最上層,構(gòu)成系統(tǒng)的核心;信息人通過信息交流/交換與系統(tǒng)所有要素發(fā)生作用和聯(lián)系,連接信息和信息環(huán)境,起中介和橋梁作用,構(gòu)成了系統(tǒng)的中間層;接下來則是因信息的存在應(yīng)運而生的眾多“信息環(huán)境因子”,它們的集合組成了信息生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境層。同時,信息生態(tài)系統(tǒng)于社會系統(tǒng)的子系統(tǒng),與外部環(huán)境同時發(fā)生著信息和能量的交換。信息生態(tài)系統(tǒng)的各個層之間和內(nèi)部都不是彼此孤立的,他們受系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性的作用,彼此之間相互依存,相互作用。

信息生態(tài)系統(tǒng)平衡

(一)信息生態(tài)系統(tǒng)平衡的含義

信息生態(tài)平衡是指信息生態(tài)系統(tǒng)各組成部分之間協(xié)調(diào)互補,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能良好的一種相對穩(wěn)定狀態(tài),具體表現(xiàn)為系統(tǒng)中信息人種類和數(shù)量等合理匹配、信息生態(tài)環(huán)境因子相互協(xié)調(diào)、信息人與信息生態(tài)環(huán)境高度適應(yīng)、整個系統(tǒng)的信息流轉(zhuǎn)暢通高效(婁策群等,2006)。該定義表明:

信息生態(tài)系統(tǒng)的平衡是一種相對穩(wěn)定狀態(tài),即各信息生態(tài)因子在種類和數(shù)量上保持相對穩(wěn)定;與外部環(huán)境的物質(zhì)、能量交換以及信息的輸入接近相等,即系統(tǒng)中的信息流動循環(huán)能較長時間保持平衡狀態(tài),環(huán)境資源能被最合理、最有效地利用。信息生態(tài)系統(tǒng)具有一定的內(nèi)部調(diào)節(jié)能力,在受到外來干擾時,能通過自我調(diào)節(jié)恢復(fù)到初始的穩(wěn)定狀態(tài)。信息生態(tài)平衡是動態(tài)的。在信息生態(tài)系統(tǒng)中的信息與信息人、信息與信息環(huán)境以及信息環(huán)境各因子之間,不停地在進(jìn)行著能量的流動與信息循環(huán)。系統(tǒng)中某一部分會先發(fā)生改變,引起不平衡,然后依靠信息生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力使其又進(jìn)入新的平衡狀態(tài)。正是這種從平衡到不平衡到又建立新的平衡的反復(fù)過程,推動了信息生態(tài)系統(tǒng)整體和各組成部分的發(fā)展與進(jìn)化。信息生態(tài)平衡是相對的。信息生態(tài)系統(tǒng)不是孤立的,會與外界發(fā)生直接或間接的聯(lián)系,會經(jīng)常遭到外界的干擾。信息生態(tài)系統(tǒng)對外界的干擾和壓力具有一定的彈性,其自我調(diào)節(jié)能力也是有限度的,當(dāng)信息生態(tài)系統(tǒng)的變動處于“閾限”范圍時,系統(tǒng)憑借自我調(diào)節(jié)機制,呈現(xiàn)出不斷調(diào)節(jié)、變動而又相對穩(wěn)定的系統(tǒng)狀態(tài),保持著相對的平衡。當(dāng)信息生態(tài)系統(tǒng)的變動超出“閾限”范圍時,其自我調(diào)節(jié)能力也就遭到了破壞,信息生態(tài)系統(tǒng)就會出現(xiàn)失衡、衰退,甚至崩潰現(xiàn)象。

(二)信息生態(tài)系統(tǒng)平衡的表現(xiàn)

信息生態(tài)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,即信息生態(tài)系統(tǒng)的各組成部分的相互匹配、相互協(xié)調(diào)、相互適應(yīng)、相互補充,具體包括以下三個方面:第一,信息人之間的合理匹配。信息生態(tài)系統(tǒng)中的信息人種類齊全;不同信息人種的數(shù)量比例適當(dāng)、增減平衡;各個種屬的信息人合理匹配,組成完備的信息生態(tài)鏈,并形成龐大的信息生態(tài)網(wǎng);第二,信息生態(tài)環(huán)境因子的相互協(xié)調(diào)。信息生態(tài)環(huán)境因子的相互協(xié)調(diào)既包括同類信息生態(tài)環(huán)境因子的相互協(xié)調(diào),也包括異類信息生態(tài)環(huán)境因子的相互協(xié)調(diào);第三,信息人與信息生態(tài)環(huán)境高度適應(yīng)。包括信息人與信息本體相互適應(yīng),即信息內(nèi)容、數(shù)量、質(zhì)量和形式與信息人的需求相適應(yīng);信息人與信息技術(shù)相互適應(yīng),即信息人通過學(xué)習(xí)能掌握新興的信息技術(shù);信息人與信息時空相互適應(yīng),即任何信息人都有適合于自己開展信息活動的時間和空間,信息時空能得到充分而合理的利用;信息人與信息制度相互適應(yīng),即信息人能充分理解和自覺執(zhí)行信息制度,信息制度能規(guī)范信息人的行為,保障信息人的合法權(quán)益。

信息生態(tài)系統(tǒng)功能良好。信息生態(tài)系統(tǒng)的基本功能是信息傳遞。信息生態(tài)系統(tǒng)功能良好的表現(xiàn)是信息傳遞暢通高效,其具體表現(xiàn)為以下四個方面:第一,信息渠道暢通,即信息傳遞渠道無缺損、無堵塞、無斷裂、無脫節(jié)現(xiàn)象。信道暢通是保證信息生態(tài)系統(tǒng)中信息傳遞暢通高效的基礎(chǔ);第二,信息傳遞迅速,即信息攝入快、受理快、吸收快、反應(yīng)快、反饋快;第三,信息轉(zhuǎn)化準(zhǔn)確,即在信息拒收中不拒絕有關(guān)的信息,在信息篩除中不篩除掉有用的信息,在信息排泄中不排泄掉有價值的信息;第四,信息輸出輸入相當(dāng),即不存在入不敷出而造成的系統(tǒng)虧空,也沒有入多出少而導(dǎo)致的系統(tǒng)超載和信息流失。

信息生態(tài)系統(tǒng)平衡的構(gòu)建方法

(一)充分發(fā)揮政府在信息資源配置中的作用

政府應(yīng)提高自身在信息資源配置中的有效性,運用其行政的強制力和影響力對于信息資源的流動和共享進(jìn)行管理,使其在不同的部門和領(lǐng)域發(fā)揮作用。建立政府和市場兩性結(jié)合的信息資源配置機制,從整個地區(qū)乃至國家的全局高度,對信息生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行整體規(guī)劃,對信息資源進(jìn)行合理布局與有效配置;建立數(shù)據(jù)資源管理中心,打破地區(qū)、部門和行業(yè)之間的條塊分割,解決信息資源分布不均的問題。利用高性能、大容量存儲設(shè)備和便于網(wǎng)絡(luò)查詢的應(yīng)用系統(tǒng),將政務(wù)類、經(jīng)濟類、教育、法律法規(guī)、國土資源、人口、企事業(yè)法人類等可集中的數(shù)據(jù),集中管理,建立共享中心數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)信息資源共享;鼓勵和推動各種形式的橫向聯(lián)系,大力加強信息資源的開發(fā)利用,提高信息質(zhì)量,廣泛開展國際信息資源的開發(fā)和利用。從國外引進(jìn)的同時,也需要把本地區(qū)的信息資源推向國際市場,走相互流通、互惠互利的發(fā)展道路。

(二)加快信息資源法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)

目前,我國信息立法顯得嚴(yán)重滯后,尤其在有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)立法,信息安全立法, 數(shù)據(jù)保護等方面仍缺乏很好的規(guī)范與控制。在信息技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化方面也跟不上行業(yè)發(fā)展的需要,信息市場競爭環(huán)境的建立、信息市場交易秩序的維護、信息市場調(diào)節(jié)與監(jiān)督活動的實施、信息資源的管理、信息安全和保密等目前都無法可依等等。這種混亂局面不僅不利于信息環(huán)境的營造以及信息生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定, 也嚴(yán)重影響著和諧社會的構(gòu)建與發(fā)展。因此,目前需要抓緊制定和完善的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)主要有:信息公開的法律法規(guī);個人信息保護的法律法規(guī);內(nèi)容規(guī)范的法律法規(guī);信息安全的法律法規(guī);網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識產(chǎn)權(quán)保護的法律法規(guī);網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下保護消費者權(quán)益的法律法規(guī);涉及電子記錄管理、信息資源分類和檢索、元數(shù)據(jù)、電子數(shù)據(jù)交換等方面的標(biāo)準(zhǔn)或指導(dǎo)性文件。

(三)加強信息素質(zhì)教育

人作為信息活動的主體,信息素質(zhì)的高低直接影響信息的接收率和整個系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境的好壞,包括:信息意識、信息能力、信息道德。信息人一方面要增強信息意識,即對信息的敏感程度;另一方面要提高信息能力,即獲取信息、處理信息、利用信息和開發(fā)信息的能力;此外,在信息行為實施過程中必須要遵循的社會法律、法規(guī)、倫理道德體系。優(yōu)秀信息人的數(shù)量是衡量現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志,只有具備良好信息素質(zhì)的信息人才不斷增多,才能在信息資源的開發(fā)利用中發(fā)揮積極的能動作用,提高信息生產(chǎn)和服務(wù)的質(zhì)量,將信息污染控制在最低程度,更好地維護系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境,維護系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn):

1.蔣錄全.信息生態(tài)與社會可持續(xù)發(fā)展[M].北京圖書館出版社,2003

2.馬費成,賴茂生等.信息資源管理[M].高等教育出版社,2004

3.婁策群,趙桂芹.信息生態(tài)平衡及其在構(gòu)建和諧社會中的作用.情報科學(xué),2006(11)

環(huán)境因子的定義范文第4篇

    (1)實驗材料.利奈唑酮(純度99.1%)購買自南京康滿林化工實業(yè)有限公司;腐殖酸鈉鹽(Humicacidsodiumsalt,簡稱HASS,CAS號68131-04-4)購于Sigma-Aldrich公司(Milwaukee,WI,USA);對硝基苯甲醚(純度97%)購于美國AlfaAesar公司;吡啶(純度>99%),購于日本TCI.乙腈、異丙醇為色譜純,其他試劑均為分析純.純水由Millipore-MilliQ系統(tǒng)制備.海水和淡水分別取自大連棒槌島黃海海域和大連西山水庫,水樣過0.22μm濾膜.(ⅱ)光解實驗.采用旋轉(zhuǎn)式光化學(xué)反應(yīng)儀進(jìn)行光解實驗,光源及相應(yīng)的反應(yīng)試管為:UV-vis(λ>200nm)光源,300W汞燈+石英試管,在反應(yīng)溶液中心處的光強(200~420nm)為1.941mW/cm2;模擬日光(λ>290nm)光源,500W氙燈+Pyrex試管,光強(290~420nm)為0.326mW/cm2.在模擬日光照射下,考察了利奈唑酮(初始濃度C0=5μmol/L)在純水、淡水、海水中的光降解動力學(xué).以對硝基苯甲醚/吡啶(PNA/pyr)作為化學(xué)露光計,測定利奈唑酮的光解量子產(chǎn)率(Ф)[6,20].在利奈唑酮純水溶液中分別添加磷酸鹽(0.067mol/L)、海水鹽成分(0.5mol/LNaCl,0.064mol/LMgCl2和0.028mol/LNa2SO4)[21],NaCl,HASS,NaNO3和Fe2(SO4)3,以考察pH,海水鹽度和水中常見溶解性物質(zhì)對光解動力學(xué)的影響.為揭示利奈唑酮的光化學(xué)反應(yīng)機理,在UV-vis和模擬日光光源照射下進(jìn)行光照實驗,考察了C0對光解動力學(xué)的影響.并且,向光解溶液中分別添加異丙醇和NaN3,以初步判斷?OH和1O2是否參與光解反應(yīng).異丙醇是?OH的猝滅劑,NaN3是1O2和?OH的猝滅劑[22,23].使用LC-MS/MS對兩種光源照射下利奈唑酮(C0=300μmol/L)的光解產(chǎn)物進(jìn)行了分離和鑒定.光解動力學(xué)研究中,每組實驗重復(fù)3次并設(shè)置暗對照.同時,在暗室室溫條件下,分別在0,5,10,30和50d取樣,考察了純水、淡水、海水中利奈唑酮(C0=5μmol/L)的降解情況.(ⅲ)樣品分析.模型化合物的濃度采用WatersUPLC分析.色譜柱為BEHC18柱(2.1mm×50mm,1.7μm),柱溫25℃,流動相為10%乙腈-超純水溶液和乙腈(85:15,v:v),流速0.2mL/min,檢測波長251nm,進(jìn)樣量10μL.利奈唑酮保留時間為1.8min.LC-MS/MS分析采用FinniganTSQQuantumDiscoverryMAX三重四極桿質(zhì)譜分析儀(ThermoElectron,USA),電離源為ESI,監(jiān)測模式為正離子,其他儀器條件與文獻(xiàn)[15]相同.質(zhì)譜圖采用ACD/Labs軟件進(jìn)行輔助解析.

    2結(jié)果與討論

    2.1純水和自然水中利奈唑酮的光解動力學(xué)室溫暗室條件下,利奈唑酮在純水、淡水和海水中50d的降解率均小于1.82%.根據(jù)前人對化合物水解穩(wěn)定性的定義[24],可以推斷利奈唑酮在這3種水體中均是不易水解的.模擬日光(λ>290nm)照射下,利奈唑酮(C0=5μmol/L)在純水、海水和淡水中均發(fā)生了光降解.通過檢驗ln(C/C0)-t的線性關(guān)系,R2>0.95,可知其光解服從準(zhǔn)一級反應(yīng)動力學(xué)(圖略).化學(xué)露光計體系中PNA降解的準(zhǔn)一級速率常數(shù)為(4.86±0.13)×10–2h–1(±值表示95%的置信區(qū)間,n=3),由此計算了純水中利奈唑酮(C0=5μmol/L)光解反應(yīng)表觀量子產(chǎn)率Ф=0.834±0.054.比較了純水和自然水中利奈唑酮光解動力學(xué)的差異.在純水、海水和淡水中利奈唑酮的光解半減期(t1/2)依次增大,分別為15.07±0.51,16.17±0.57和21.73±0.62h,這表明pH或水中溶解性物質(zhì)等環(huán)境因子可能對其光解產(chǎn)生了影響.為檢驗這一推論,進(jìn)一步考察了pH和水中常見溶解性物質(zhì)對光解動力學(xué)的影響.2.2主要水環(huán)境因子對光解動力學(xué)的影響pH和水中常見溶解性物質(zhì)對光解動力學(xué)的影響可知在模擬日光照射下,pH,Cl–和海水鹽度對光解動力學(xué)無顯著影響(P>0.05).腐殖酸鈉(HASS),NO3–和Fe(III)顯著抑制利奈唑酮的光降解,并且隨添加量的增加,抑制作用增強(圖略).根據(jù)光化學(xué)基本原理,可以探討水環(huán)境因子對模型化合物光降解的影響機制[15].利奈唑酮結(jié)構(gòu)式中不含易解離的基團,所以其光解不受溶液pH的影響.通過UV-vis全波長掃描,在λ=290~310nm范圍內(nèi),水中主要溶解性物質(zhì)(5mg/LHASS,10μmol/LFe(III),40μmol/LNO3–)和利奈唑酮的吸收光譜相互重疊,并且前者吸光作用較強,因此可以通過光掩蔽效應(yīng)抑制利奈唑酮的光解.此外,HASS還可以捕獲活性氧物種(ROS,如?OH和1O2)[25,26],或抑制利奈唑酮可能發(fā)生的自敏化光解.結(jié)合淡水和海水主要溶解性物質(zhì)含量[27],可知上述因素對光解的作用可以較充分地解釋純水和自然水中光解動力學(xué)的差異.2.3純水中利奈唑酮的光反應(yīng)類型與主要產(chǎn)物UV-vis(λ>200nm)光照下,純水中利奈唑酮(C0=5μmol/L)的光降解也遵循準(zhǔn)一級反應(yīng)動力學(xué)(t1/2=1.41±0.03min).但通過考察C0(1~15μmol/L)對光解動力學(xué)的影響,發(fā)現(xiàn)UV-vis和模擬日光照射下,利奈唑酮的光解速率常數(shù)(k)與C0均呈負(fù)相關(guān)(圖略).鑒于環(huán)境水體中有機污染物的水平趨近于0(C00)[14],由此根據(jù)Leifer方法[28],計算得到北緯45°近表面水體中利奈唑酮(C00)的直接光解半減期t1/2=5.66(仲夏)~70.63h(仲冬).據(jù)前人報道,某些PPCPs(如防曬劑PBSA[16],抗生素四環(huán)素[14]、恩諾沙星[11]和甲砜霉素[7])的光解動力學(xué)受C0的影響,這是因為抗生素可以發(fā)生ROS參與的自敏化光解.鑒于此,采用猝滅實驗檢驗了利奈唑酮是否能進(jìn)行自敏化光解.(圖略),添加異丙醇(?OH猝滅劑)沒有顯著影響利奈唑酮的光解動力學(xué)(P>0.05),而NaN3(1O2和?OH猝滅劑)明顯抑制了模型化合物的光解(P<0.05).由此可以推斷,UV-vis和模擬日光照射下,純水中利奈唑酮不僅進(jìn)行了直接光解,而且發(fā)生了1O2參與的自敏化光氧化反應(yīng);光解反應(yīng)中沒有?OH的參與.根據(jù)文獻(xiàn)[29],計算得到在利奈唑酮的UV-vis及模擬日光光解過程中,1O2參與的自敏化光解貢獻(xiàn)率分別為28.7%和4.7%.根據(jù)總離子流(圖5)和對應(yīng)的質(zhì)譜圖,鑒定了兩種光源照射下的光降解產(chǎn)物.UV-vis和模擬日光照射下,純水中利奈唑酮的光降解生成了6種主要的產(chǎn)物.根據(jù)它們的質(zhì)譜信息,并結(jié)合母體化合物的分子結(jié)構(gòu),推斷得到產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu),從而推測了其光化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑(圖略).兩種光源照射下,發(fā)生了脫氟、脫氫、光致水解、光氧化等光化學(xué)反應(yīng).在UV-vis光照下,利奈唑酮脫氟生成了最主要的光解產(chǎn)物I(tR=35.60min),光致水解生成了產(chǎn)物III(tR=22.83min),而在模擬日光照射下未檢測到這兩種產(chǎn)物.模擬日光照射下嗎啉環(huán)脫氫生成了產(chǎn)物I′,而該產(chǎn)物在UV-vis光照下未檢測到,這可能是由于UV-vis光子能量和光強較大,該產(chǎn)物易于吸收光發(fā)生光解,從而積累較少.對于抗生素類污染物,由于光源或光強的差別,光解產(chǎn)物會有所不同[7,9,30].沒有推出產(chǎn)物II(tR=29.40min)的結(jié)構(gòu),但根據(jù)偶氮原則,其分子中應(yīng)含有偶數(shù)4個N,因此可能是光致聚合的產(chǎn)物.

環(huán)境因子的定義范文第5篇

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué) 涵義 實驗設(shè)計

一、前言

化學(xué)教學(xué)離不開科學(xué)實驗，化學(xué)實驗更是化學(xué)教學(xué)的組成部分。在化學(xué)實驗中應(yīng)用綠色實驗?zāi)軌蛴行Э刂莆廴尽?/p>

二、綠色化學(xué)的涵義

1.綠色化學(xué)的定義

綠色化學(xué)或稱環(huán)境友好化學(xué)，是利用化學(xué)的技術(shù)與方法來降低或消除化學(xué)產(chǎn)品設(shè)計、制造與應(yīng)用中有害物質(zhì)的使用與產(chǎn)生，使所設(shè)計的化學(xué)過程和產(chǎn)品更加環(huán)保友好，是一門從源頭上阻止污染的化學(xué)。

2.綠色化學(xué)的核心內(nèi)容

綠色化學(xué)主要從原料安全性、工藝過程節(jié)能性、反應(yīng)原子經(jīng)濟性和產(chǎn)物環(huán)境友好性等方面評價一個化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)劣。原子利用率、環(huán)境因子和“5R”原則是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容。

（1）原子經(jīng)濟性。原子經(jīng)濟性是指充分利用反應(yīng)物中的各個原子，從而既能充分利用資源又能防止污染。原子利用率越高，反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少，環(huán)境因子也就小，對環(huán)境造成的污染也越少。環(huán)境因子則是衡量生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響程度的參量，是指在一個化學(xué)反應(yīng)過程中，所生成廢物質(zhì)量占目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量的比值。

（2）“5R”原則。就是“減量”（Reduciton），即減少“三廢”排放；“循環(huán)使用”（Reuse）；“回收”（Recy-cling），實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求；“再生”（Regeneration），即變廢為寶；“拒用”（Rejection），指對一些無法替代又無法回收、再生和重復(fù)使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學(xué)實驗過程中使用。

三、綠色化學(xué)實驗設(shè)計的策略和方法

綠色化學(xué)實驗方案的構(gòu)思、設(shè)計是一種開放的創(chuàng)造性思維活動，因此其策略和方法也沒有固定的模式可以遵循，下面僅僅結(jié)合綠色化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新的類型進(jìn)行探討。

1.優(yōu)選實驗項目策略

根據(jù)實驗大綱的要求，充分考慮試劑和產(chǎn)物的毒性以及整個實驗過程產(chǎn)生的“三廢”對環(huán)境的污染，盡量排除或減少對環(huán)境污染大、毒性大、危害大、三廢處理困難的實驗項目，如氰化物、砷化物的實驗，溴的制備，苯的硝化還原制備苯胺等，以毒性小的實驗代替來完成基本操作訓(xùn)練。盡量選擇系列化實驗，用前一實驗的產(chǎn)物作為后一實驗的反應(yīng)物，在合成實驗“苯甲酸和苯甲醇的制備”中，學(xué)生合成的產(chǎn)品苯甲酸粗品，可以為基本操作實驗“重結(jié)晶”之用，精制以后的苯甲酸純品又為基本操作實驗“熔點的測定”之用，這不僅可以大大節(jié)省試劑和原料，而且可以通過熔點檢查學(xué)生做的產(chǎn)品是不是合格，一舉而多得。設(shè)計綠色化學(xué)，盡量選擇與環(huán)境保護密切相關(guān)的實驗，如大氣中SO2含量的測定，廢干電池的綜合利用，由廢鐵屑制FeCl3，水中溶解氧的測定等，既鍛煉了學(xué)生科學(xué)實驗的能力，又讓學(xué)生了解了污染物對環(huán)境的危害，培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識。

2.優(yōu)選反應(yīng)物質(zhì)的策略

化學(xué)反應(yīng)原理是實驗設(shè)計中的核心要素?；瘜W(xué)實驗中反應(yīng)物的優(yōu)選、操作過程的優(yōu)化、實驗裝置的改進(jìn)都與反應(yīng)原理密切相關(guān)，因此研究反應(yīng)原理，依據(jù)反應(yīng)原理對實驗進(jìn)行綠色化改進(jìn)和創(chuàng)新，就是抓住了實驗的本質(zhì)和成敗的關(guān)鍵，是化學(xué)實驗改進(jìn)和創(chuàng)新的重要策略。例如在乙酸乙酯制備實驗中，目前常用的硫酸催化酯化法存在用酸量大、副反應(yīng)多、過程復(fù)雜、產(chǎn)品損失多、環(huán)境污染嚴(yán)重等不足。對此實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新可以從酯化反應(yīng)的實驗原理入手：

由反應(yīng)原理可知，酯化反應(yīng)的實質(zhì)是在路易斯酸催化下，酸和醇反應(yīng)成酯，溫度過高或催化劑氧化性過強時易發(fā)生副反應(yīng)。作為優(yōu)良的酯化催化劑必須滿足在非水介質(zhì)中酸性要足夠強，氧化性要弱，以減少副反應(yīng)。因此，對這個實驗的改進(jìn)就可依據(jù)上述實驗原理，選用綠色催化劑，以取代濃硫酸?？煞謩e利用H2SO4、FeCl3、PW12、PW12/SiO2催化合成乙酸乙酯。結(jié)果表明，用自制的新型催化劑PW12/SiO2代替硫酸催化酯化，不僅產(chǎn)率高，反應(yīng)溫度低，操作簡單，無污染，而且催化劑能重復(fù)使用，適應(yīng)綠色化學(xué)發(fā)展趨勢，取得了良好的實驗效果。

3.實驗裝置改進(jìn)策略

實驗裝置是實驗的載體，是影響實驗的又一個重要因素。一套好的實驗裝置，不僅能減少實驗可能產(chǎn)生的污染又能給人以美的享受，因此對化學(xué)實驗綠色化改進(jìn)與創(chuàng)新自然離不開實驗裝置。實驗裝置的改進(jìn)一般有如下策略：

3.1簡約化策略（微型實驗）。在不影響實驗效果的前提下，盡量采用用藥少、裝置簡單或微型的實驗裝置。微型化學(xué)實驗具有污染小、節(jié)約經(jīng)費（其試劑用量為常規(guī)實驗的1/10或1/100）、縮短實驗時間（大約為常規(guī)實驗的40%）的優(yōu)點，同時降低了水、電資源的消耗。微型化學(xué)實驗的開設(shè)對毒性大、藥品貴、耗量大、污染嚴(yán)重、操作復(fù)雜的化學(xué)實驗尤為必要。微型實驗除了可以用已經(jīng)研制成功的井穴板等微型儀器外，還可以把容量瓶、燒瓶、冷凝管等微型化。在微型化帶來實驗現(xiàn)象不明顯時，可以借助現(xiàn)代化教學(xué)手段把結(jié)果放大。微型化學(xué)實驗還要努力減少實驗對玻璃儀器的依賴性，例如，對有些顏色變化明顯的定性實驗可以放在點滴板中進(jìn)行，如指示劑與酸堿作用實驗和Fe3+的顯色實驗等，而有些定性實驗可以放在定性濾紙上完成，如檢驗醛基、MnO4-離子存在等。

3.2設(shè)計封閉實驗裝置策略。封閉的實驗裝置應(yīng)包括氣體發(fā)生、收集裝置，氣體性質(zhì)實驗裝置，尾氣的收集、處理裝置和導(dǎo)氣裝置等。對于氣體發(fā)生裝置可以從密閉和控制反應(yīng)兩方面著手。

四、創(chuàng)新實驗方式

1.微型處理

即在保證實驗現(xiàn)象明顯的前提下，對實驗進(jìn)行重新設(shè)計與探索，實驗藥品微量化或?qū)嶒炑b置微型化。例如：在研究氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)時，應(yīng)在試管中加硫酸鈉，然后用膠頭滴管逐滴加入氯化鋇溶液（可溶性的鋇鹽是有毒的），邊加邊觀察實驗現(xiàn)象。這樣可以減少氯化鋇的使用量，防止過量的氯化鋇對環(huán)境造成的污染。

2.多媒體演示

有些實驗成本昂貴、容易造成浪費；有的實驗必須采用有毒、有害的試劑，實驗時會排放出有毒氣體和有毒廢液，或容易引起爆炸，對于中學(xué)生來說，存在很大的安全隱患，不便于在普通學(xué)生實驗室中進(jìn)行。為了讓學(xué)生對實驗原理、過程、現(xiàn)象和結(jié)果有直觀的感受，又能規(guī)避實驗風(fēng)險，可以利用多媒體技術(shù)進(jìn)行模擬演示。事實上，在國內(nèi)外已有不少學(xué)校采用這種方法進(jìn)行實驗教學(xué)，效果很好。

五、結(jié)束語

綜上所述，綠色化學(xué)實驗設(shè)計具有很大的環(huán)保性，但是我國基礎(chǔ)化學(xué)實驗綠色化的道路還很漫長，需要我們持之以恒的探索，才能推動我國綠色化學(xué)事業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)