硬件设计论文范文

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2工艺设计过程的要素模型

质量管理体系国际标准将过程定义为：一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动[7]。过程方法是指组织内各过程的系统的应用，连同这些过程的识别和相互作用及其管理。过程构成要素模型，如图2所示。根据过程定义并结合图2过程构建要素模型可知:一个过程包括输入、输出、相关转换活动、所需资源、过程所处的环境以及检测评价等六要素。其中输入是实施过程的开始，而输出是完成过程的结果，通过使用合理的资源和科学的管理，来对处于一定的环境的过程进行增值转换活动。为了确保过程的结果质量，对输入过程的要素、环境要求和输出的结果（有形的或者无形的）以及在过程中的适当阶段应进行必要的监控和评价。工艺设计过程中的转化活动是由一系列按照时序要求展开的活动，首先是包括审查图纸、产品结构及技术分析、工艺性评价的工艺性分析活动，之后是选择毛坯精度确定余量、绘制毛坯图的确定毛坯及其制造方式活动，然后是划分加工阶段及确定工序顺序的拟定产品的工艺路线活动，最后是确定工序余量计算工序尺寸及公差，选择切削用量，计算时间额定，选择加工设备及工艺装备的详细的工序设计活动。

3工艺设计过程影响因素分析

工艺设计过程是指工艺设计相关的一切活动，信息，数据，资源的总和。它是由一系列子过程工艺设计活动组成。由于每个过程活动的任务和目标不一样，如表1所示。使得不同阶段的活动所需的资源，输入输出，环境等要素也不同。在产品结构性工艺审查，毛坯的选择，工艺方案设计与评价，工装设计，材料与工时定额等活动时要综合考虑企业自身条件，生产设备，生产能力，生产环境，工艺相关经验，工具相关信息，设备相关参数，加工人员技术水平信息等影响因素，还要结合所处的环境和资源等因素，如环保规则，加工生产条件，安全条件，经济性等方面。最后输出最经济，最可行，最合理的工艺设计方案等文件内容指导企业生产制造。

4工艺设计缺陷因素结构模型的构建

为了更好的表达缺陷因素与工艺设计过程的关系，避免工艺设计缺陷的产生，并参考多数企业的工艺设计流程，采用过程方法构建的工艺缺陷因素结构关系模型，如图3所示。从图3可以看出硬件产品工艺设计过程是一个多层次，多步骤和分阶段的设计过程。整个工艺设计过程涉及的影响因素因不同阶段而不同，分布于产品工艺设计过程各个阶段的活动中。工艺缺陷影响因素结构关系模型不仅表达出工艺设计过程中各设计阶段间的逻辑顺序关系，理顺了工艺设计阶段的各个活动的输入、输出，而且还清晰地呈现出设计资源、环境等缺陷因素与工艺设计过程的关系，为以后的工艺设计缺陷的预防和控制提供了理论基础。然而，从整个模型可以看出，影响工艺缺陷的因素比较多，在具体的工艺设计活动中，往往是由于模型中缺陷因素不能合理有效的控制这些因素，增加了工艺设计缺陷的风险。因此，需要进一步定量掌握工艺设计阶段的影响因素对工艺设计活动的影响程度，以及因素之间的互相影响关系，以便更好的，有针对性地采取措施来优化工艺设计过程，提高工艺设计质量。

5工艺缺陷影响因素定量化分析

5.1基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析

DEMATEL（decisionmakingtrialandevaluationlaboratory）决策实验室分析法，是20世纪70年代出现的运用图论与矩阵论原理进行系统因素分析的方法，它通过系统中各因素之间的逻辑关系构建直接影响矩阵，计算各因素对其他因素的影响度以及被影响度，从而计算各因素的中心度和原因度，然后，根据因素所对应的中心度和原因度，得出该因素所属的种类（原因性因素还是结果性因素）。DEMATEL方法关注的不仅是因素之间的两两直接影响关系，还考虑了所有因素之间的间接影响关系，从而获取众多因素中的关键因素。采用DEMATEL方法对影响工艺设计缺陷因素进行量化分析，分析过程直观、明晰，其结果不仅可以表达各缺陷因素之间的量化因果关系，还能根据量化结果对影响因素集进行因果分类和重要程度排序，为缺陷因素控制管理以及识别提供科学依据。

5.2基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析步

骤如下（1）构建各因素间的直接影响矩阵。工艺设计缺陷影响因素表示为Tx，其中x=1，2，3……n，如果因素Ti对因素Tj有影响，则表示为tij。设定影响关系评价标度(如根据较强，强，一般，弱，无五个等级分别赋值)，定义：当i=j时，tij=0表示因素自身对自己无影响；当因素Ti对因素Tj影响很弱时，tij=1；当因素Ti对因素Tj影响一般时，tij=2；当因素Ti对因素Tj影响较强时，tij=3；当因素Ti对因素Tj影响很强时，tij=4。构造因素间的影响矩阵G。影响度Hi为综合影响矩阵D中i行的行和，表示因素Ti对其他所有元素的综合影响值。被影响度Lj为综合影响矩阵T中j列的列和，表示Tj受其他所有因素的综合影响值。中心度Mi为综合影响矩阵T中第i行的行和与第i列的列和之和，表示该因素在系统中的重要性程度。原因度Ui为综合影响矩阵T中的第i行之和与第i列之和的差，表示该因素与其他因素的因果逻辑关系程度，若为正，表示该因素对其他因素的影响大，称为原因因素;若为负，则表示该因素受其他因素的影响大，称为结果因素。（5）根据第四步计算的结果，以Ui为纵轴，Mi为横轴，绘制因素的原因—结果图，得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。

5.3举例分析

以某雨弹发射架的工艺设计为例，影响雨弹发射架工艺设计缺陷的因素众多、关系复杂。按上述方法，从与工艺设计有关过程活动的角度来考虑，同时考虑输入输出类、资源类、环境类以及监测评价四大类工艺缺陷影响因影响因素体系，构建了雨弹发射架工艺设计缺陷因素表以及按DEMATEL方法步骤计算出综合数据，如表2所示。（1）缺陷因素的原因—结果图根据综合影响关系表，以Ui为纵轴，Mi为横轴，绘制因素的原因—结果图，得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。应用SPSS软件将各雨弹发射架工艺设计影响因素标注在坐标系上，如图4所示。（2）分析结果由以上结果从整体所有因素可以看到：（1）雨弹发射架工艺设计的原因因素有24个位于0线以上，依次f1、f2、f3、f4、f5、f7、f8、f10、f11、f13、f14、f15、f17、f21、f23、f24、f25、f28、f30、f32、f35、f37、f39、f40，它们是导致雨弹发射架工艺设计缺陷的主导因素。根据20/80原则，影响度大小排序前五位为f10（工艺流程图）、f13（工序操作指导卡片）、f5（现有生产能力资料）、f7（毛坯方案）、f2（组件明细）、所以，必须采取针对性的措施。（2）结果因素有16个位于0线以下，依次为f6、f9、f12、f16、f18、f19、f20、f22、f26、f27、f29、f31、f33、f34、f36、f38，这些因素受其他因素影响比较大。按被影响度大小排序前三位为f38（成本约束）、f22（毛坯的相关经验）、f12（工序卡片），它们极易受到其他因素的影响，必须加以重视。（3）从工艺设计缺陷因素原因—结果图中也可以分别按类中的因素比较，如输入输出类缺陷因素（正方形表示）中的f10（工艺流程图）、f13（工序操作指导卡片）、f5（现有生产能力资料）中心度值较大，是输入输出类最可能导致工艺设计缺陷的致因因素；从图4可以看出输入输出类因素相对其他类因素大部分都在0线以上，这说明此类因素中原因因素较多，应该给予一定控制。资源类缺陷因素(圆圈表示)中f22（毛坯的相关经验）原因度第二小，说明受其他因素影响最大。环境类缺陷因素（正三角形表示）中f38（成本约束）原因度最小，中心度第三大，说明成本约束不仅受其他因素影响大外，自身影响其他因素也大，应给予控制。监测评价类成本约束（倒三角形表示）f39，f40，都在0线以上，说明此类缺陷因素影响其他因素较多。（4）从整体来看缺陷因素f5（现有生产能力资料）、f10（工艺流程图）、f12（工序卡片）、f13（工序操作指导卡片）、f22（毛坯的相关经验）、f38（成本约束）相对离散，应重点控制监测。以上结果只是针对雨弹发射架工艺设计，对其他硬件产品工艺设计缺陷因素分析可参照此方法，但分析结果因产品而异。

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随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展，人们生活水平的提高，对计算机视频的需求和应用越来越多，如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多，但是视频的数据量很大，不利于传输和存储，使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输，唯一途径就是对视频数据进行压缩。

目前常见的视频压缩方法有MPEG－1、MPEG－2、MPEG－4、H．261、H．263等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途，本文采用MPEG－1作为压缩标准，研制了基于PCI总线的MPEG－I压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。

1系统特点

（1）支持BNC、RCA、S－VIDEO视频接口；

（2）支持PAL和NTSC制式；

（3）可对视频实时预览，最大分辨率可达720×576×32；

（4）可对声音进行同步监听；

（5）可对音、视频信号进行MPEG－I压缩，生成MPEG文件和VCD文件；

（6）用户可编程MPEG－1编码设置，可支持CBR和VBR；

（7）可一机多卡同时工作；

（8）可从动态影像中捕获单帧，生成JPG和BMP文件；

（9）支持Win98／Win2000。

2系统硬件设计

2．1系统组成

该系统主要由视频解码、音频解码、压缩核心和PCI接口等组成，其总体框图如图1所示。

2．2视频解码设计

视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理，以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模拟输入，内置模拟源选择器可构成6×CVBS、2×Y／C2×CVBS、1×Y／C和4×CVBS；两路模拟预处理通道，内有抗混迭滤波器；CVBS或Y／C通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能，对CVBS、Y／C通道可进行自动钳位控制；能自动检测50Hz／60Hz场频，并可自动在PAL和NTSC制式进行切换；能将PAL、NTSC和SECAM信号解码及模数变换得到符合ITU－601／ITU－656的数字电视信号。该芯片是目前视频解码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过I2C接口，进行初始化设置。

本系统采用ImagePort作为数字视频输出端口，数字视频格式采用ITU－656AI11（PIN20）作为BNC／RCA输入脚，AI12、AI22作为S－VIDEO输入脚。

图2SAA7146A方框图

2．3音频解码设计

音频解码的数据一部分提供给SAA7146A作声音监听用，另一部分用于压缩。考虑到成本，本系统采用BURR－BROWN公司的PCM1800E。该芯片是双声道单片ΔΣ型20位ADC单＋5V电源供电，信噪比为95dB（典型值），动态范围95dB（典型值），内嵌高通滤波器，支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为32kHz、44．1kHz和48kHz可选。

本系统采用从模式，20位I2S数据格式。主时钟由SAA7114提供。

2．4MPEG－1压缩部分设计

本系统中MPEG－I压缩芯片选用ZAPEX公司的SZ1510。该芯片基于TI的TMS320C54xDSP内核，能对ITU－601／ITU－656数字电视信号和PCM音频流进行MPEG－1实时压缩，可生成多种流，如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。

该芯片外接27MHz晶振，可支持多种主机接口，可工作在复用或非复用、Intel或Motorola类型总线。通过输入管脚HCONFIG1：0和SysConfig寄存器可设置成六种总线接口类型：Intel8051类型的数据／地址复用的8位总线、Motorola类型的数据／地址复用的8位总线、Intel8051类型的非复用的8位数据总线、Motorola类型的非复用的8位数据总线、Intel8051类型的非复用的16位数据总线和Motorola类型的非复用的16位数据总线。支持I2S声音接口。

本系统中采用Intel8051类型的非复用的16位数据总线。

2．5PCI接口部分设计

本系统中PCI接口芯片选用SAA7146A，该芯片并不是通用的PCI接口芯片，而是一个多媒体桥（MultimediaBridge）。方框图如图2。该芯片符合PCI2．1规范。它有八个DMA通道，三个视频，四个音频，一个DEBI（DataExpansionBusInterface）。还具有两路视频通道，可对视频数据进行缩放，一路可无级缩放HPS（HighPerformaceScaler，其纵向可达1：1024、横向可达1：256；另一路有级缩放BRS（BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。

音频接口以I2S为基础，通过编程控制以支持MSB－FIRST的不同格式及不同的时序格式。

本系统中该部分主要实现功能如下：

（1）通过DEBI接收SZ1510产生的MPEG－1数据，传输到内存；

（2）通过视频接口，接收SAA7114输出的视频解码信号，并进行亮度、色度、饱和度的控制，并实现无级缩放功能实现视频预览功能；

（3）通过音频接口，接收PCM1800E输出的PCM编码信号，传输到内存，实现声音监听功能；

（4）提供符合PCI2．1规范的接口，将板上数据传输到主机内存。

3软件设计

软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的API设计。驱动程序主要负责与硬件打交道，应用层API主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的API，应用程序可很容易在上面进行开发。

3．1驱动程序设计

为了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驱动程序。WDM作为微软的最新驱动程序模型与传统的Win3．x和Win95使用的VxD驱动完全不同。WDM可支持电源管理、自动配置和热插拔等。WDM驱动的设计可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系统驱动采用Windows2000DDK借助VC6．0设计。

3．1．1MPEG－I压缩部分

在驱动中，重置SZ1510后，就可以装载相应工作模式的微码；根据需要，设置好相应寄存值后就可以启动SZ1510对视频数据进行MPEG－1编码。每当产生的压缩数据超过SZ1510内部的FIFO门限后，SZ1510产生相应中断，内核调用中断例程，在中断例程中调用中断延迟例程DPC，在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。SZ1510提供两种方式提取数据，一种用I2C总线接口方式，另一种用DEBI方式。

在本系统中，采用DEBI进行压缩数据的传输。考虑到压缩数据产生的速度，本系统开了32页大小的缓冲区，在中断延迟例程中填充该缓冲区。每当填满8页大小后，产生一个事件通知应用层进行数据读取。通过这种方式，可以避免压缩数据的丢失。

其流程图如图3所示。

在驱动中，压缩数据的提取方式将极大地影响生成MPEG文件的质量。如果处理不当，将导致马赛克、跳帧等现象。

3．1．2驱动程序中用户缓冲区的访问

驱动程序访问用户内存主要通过缓冲I／O和直接I／O。缓冲I／OI／O管理器创建一个内核模式拷贝缓冲区，并把用户缓冲区的内容拷贝到该缓冲区中，并在IRP首部的AssociateIrp．SystemBuffer域中存储该非分页内存地址。驱动程序可简单地读写该块内存。直接I／O，I／O管理器为输入数据提供一个内核模式拷贝缓冲区，对输出数据提供一个内存描述符（MDL）。为了使用缓冲I／O或直接I／O在创建设备时，必须设置设备对象的Flags域中的DO＿BUFFERED＿IO标志位来使用缓冲I／O或设置DO＿DIRECT＿IO标志位来使用直接I／O。

在本驱动中由于缓冲I／O和直接I／O都被使用，DO＿BUFFERED＿IO标志位和DO＿DIRECT＿IO标志位都被设置。

在定义IOCTL码中，对缓冲I／O使用METHOD＿BUFFEERED对直接I／O使用METHOD＿OUT＿DIRECT。

3．2应用层API设计

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1概述

随着计算机技术的发展和应用范围的扩大，电力信息化的不断深人，计算机在电力系统中已从简单数据计算为主发展到数据库处理、实时控制和信息管理等应用领域，并在OA系统、电能电量计费系统、电力营销系统、电力ISP业务、经营财务系统、人力资源系统中得到广泛的应用。在电力系统内，它已经成为各项工作必不可少的基础条件，发挥着不可替代的作用。同时，由于各单位、各部门之间的现存的计算机网络硬件设备与操作系统千差万别，应用水平也参差不齐，因此，在计算机网络覆盖全球，计算机技术迅猛发展的今天，讨论和研究电力系统计算机的应用及安全性则显得尤为重要。

2电力系统的计算机网络应用和管理

电力系统的计算机网络应用是十分广泛的，并且将随着技术的发展而不断发展。这里从Interanet方面讨论电力系统的应用。首先各个单位应该申请工nternet国际域名和注册地址，建立省电力系统WWW服务。将各个部门的公用信息和数据进行WWW，使所有的具有不同计算机水平的员工都可以用浏览器对文档方便地进行调用、查询、浏览和维护，并且建立面对Inter-net的WWW主页服务，不仅宣传企业形象，而且可以将各种电力信息与产品进行工nternet，为了安全可以设立独立的服务器。建立电力系统的E-mail服务，使所有部门和员工拥有自己的电子信箱，不受时间和地域的限制接收电子信件。建立电力系统的FTP服务，使计算机文件方便地在Intranet和Internet上传递。建立电力系统的BBS服务，使所有分布在全省各个地区的员工在开设的不同交谈站进行实时交流。建立电力系统的服务，对系统内的新闻进行播放，同时开辟NEWS讨论主题，给所有员工发表自己见解的机会与场所，群策群力讨论企业的发展与建议。

电力系统的计算机网络管理应对各方面管理进行集成，来管理带宽、安全、通讯量、存储和内容。同时进行数据信息标准化和数据资源共享，保证系统的完整性和灵活性，适应不断变化的要求，满足系统多层次的不同应用，使系统的开放性符合国家标准和规范，保证应用软件和数据资源有较长的生命期，并具有良好的可靠性、安全性和可扩充性，体现集中与分布式的管理原则。

(1)集中就是由省局统一规划全省的计

算机网络结构，统一对全省的计算机网络应用进行协调;对已有的局域网进行论证分析，使其从结构上与总网相适应，对建立的新网进行指导与监督;对网络的通讯建设统一规划管理。建立一个范围广泛的工ntranet，应使用广域网网管，提供与工nternet的出口并进行防火墙技术安全管理，对于在系统内有广泛共性的工作要进行统一的开发与推广。

(2)分布式管理就是体现基层部门的内部管理，各个不同部门在其内部进行网络应用管理，基层部门与省局联系时进行统一的协议管理，保持全省通讯与应用协调一致，又根据单位性质的不同，开发不同特点的Intranete。

3电力系统计算机应用的现状及问题

计算机安全是指计算机信息系统的安全。计算机危害主要指计算机信息系统的软硬件资源遭到破坏、更改或泄露，系统不能正常运行。要保障计算机系统安全就必须治理(即清除、控制或预防)计算机危害。计算机系统的安全与不安全是从多方面反映的，从目前使用和发现的情况看，系统运行不稳定、内部资料外泄、网络利用率低等是主要常见的现象。

通过计算机网络使得电力系统的工作效率提高了，管理范围扩大了，工作人员的办事能力增强了，但计算机系统网络安全问题也随之变得更加严重了。例如:通过电子邮件感染病毒，电力系统管理网络互联接口的防火墙只配置了包过滤规则，提供的安全保证很低，容易受到基于IP欺骗的攻击，泄露企业机密，有些局域网没有进行虚拟网络VLAN划分和管理，造成网络阻塞，使工作效率减低。绝大多数操作系统是非正版软件，或网上下载免费软件，不能够做到及时补丁(PATCH)系统，造成系统漏洞，给攻击者留下木马后门;绝大多数工作站没有关闭不必要的通讯端口，使得计算机易受远程攻击病毒可以长驱直人，等等。

4解决问题的措施和方法

安全性是电力系统计算机网络最重要的部分。安全性既包括网络设施本身的安全，也包括信息的安全;既要防止外界有害信息的侵入和散布，又要保证自身信息的保密性、完整性和可用性。笔者觉得可以从以下几方面人手，提高网络的安全性:

(I)提高网络操作系统的可靠性。操作系统是计算机网络的核心，应选用运行稳定、具有完善的访问控制和系统设计的操作系统，若有多个版本供选择，应选用用户少的版本。在目前条件许可的情况下，可选用UN工X或LINUX。不论选用何种操作系，均应及时安装最新的补丁程序，提高操作系的安全性。

(2)防病毒。防病毒分为单机和网络两种。随着网络技术的快速发展，网络病毒的危害越来越大，因此，必须采用单机和网络防毒结合的防毒体系。单机防毒程序安装在工作站上，保护工作站免受病毒侵扰。主机防护程序安装在主机上，主机的操作系统可以是WINDOWS,UN工X,LINUX等。群件防毒程序安装在Exchange,Lotus等群件服务器中。防病毒墙安装在网关处，及时查杀企图进人内网的网络病毒。防毒控管中心安装在某台网络的机器上，监控整个网络的病毒情况，防毒控管中心可以主动升级，并把升级包通过网络分发给各个机器，完成整个网络的升级。

(3)合理地使用防火墙。防火墙可以阻断非法的数据包，屏蔽针对网络的非法攻击，阻断黑客人侵。一般情况下，防火墙设置会导致信息传输的明显延时，因此，在需要考虑实时性要求的系统，建议采用实时系统专用的防火墙组件，以降低通用防火墙软件延时带来的影响。

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Abstract：Thispaperontheenvironmentandhumanpsychologyofspaceconceptssuchasthedemandforananalysisoftheenvironmentalpsychologyexpoundedontheterritoryoftherelevanttheoriesofarchitectureandenvironmentaldesigninanumberofapplications.AndHunanUniversityasanexample,thetheoreticalanalysisandcasestudies,thecombinationoftheterritoryoftherelevanttheoryinarchitectureandenvironmentaldesignoftheembodimentofthedesignanddrawtheattentionofthecorrespondingprinciples.

Keywords：space；environmentpsychology；territory；architecture；environmentdesign

1环境心理学与建筑及环境设计之间的学科渗透

1.1人的行为心理及其对于空间的需求

在人类的生活当中，空间可以被称为场所，时间则可以被称为场合。人们通过一些行为去创造空间（如建筑设计及环境设计），当其处于不同场所和场合则会有不同的体会。人们通过对外界的不断感知，追求适宜的空间。而人类感知外界的方式主要有四种：本能、认知、意动和技能，当他们身处空间中时就需要该空间有刺激性、需要有安全感，需要有识别性。由于人的心理是先天本能和后天学习的行为的综合体，受到多种因素的影响，也会对人类的行为及其对外界的意象产生影响，进而影响到对空间的感知。

1.2环境心理学

人类可以创造和改造空间环境，同时空间环境也反过来会影响人类，它们可以组织人们的生活，行为及其相互间的关系，特别是人的行为心理。而研究人与其所处环境之间的相互作用和关系的学科就是环境心理学，其研究范围涉及到了社会行为和人的心理，它属于一门交叉学科。

建筑和环境是承载人行为的场所，在设计时对人的行为和心理因素的考虑是必不可少的。由于环境心理学是研究人的行为和知觉心理同环境之间的关系的，所以其研究成果目前越来越多地应用到建筑与环境设计当中来，例如通常在步行街的设计中结合人的心理因素设计流线、景观及空间形态；凯文·林奇通过认知地图作为其调查研究的手段提出了城市的五要素……而环境心理学中有关领地性的理论目前也越来越受到关注。下面就以环境心理学中的领地性这方面的理论为例探讨其在建筑与环境设计中的应用。

2人类的领地性及其功能

领地性主要是指个体或群体为满足某种需要而要求占有和控制特定空间范围的一套行为习性。人们通过一些细致的行为或简单直接的方式，如放置一些标志，划分一些区域等，使领地个人化。当前的理论将人类领地性的种类分为三种：（表1）

而领地性对于人类的功能有很多，主要归纳起来主要有三个方面：

2.1私密性的需求

人们都是希望能生活在有一定私密性的地方，以此让自己获得安全感。拥有一个可以自己调节私密性和自由控制支配的地方，对人们维持身心健康和正常功能是非常重要的。如果人们发现自己没有能力维护自己的私密性，可能自身会产生压力和其他严重的心理问题。而领地正是人类对于私密性追求的体现，比如有了家，人们就感觉有了坚实的后盾，生活中有了安定；有了公司人们就不会顾及其他因素对其工作的影响等等；

2.2组织功能：组织功能主要表现在组织日常生活，提供稳定的社会组织，维持和发展社会组织，比如学校、医院、工厂、火车站、机场等等，将人类各种不同的生活组织起来；

2.3优先居住效应：其中最典型的例子是在体育比赛上所体现出来的。比如在自己的运动场或国家进行比赛，要比在其他地方比赛发挥更好，即通常所说的主场优势。

3领地性在建筑设计中的体现

从领地性的功能来看，其有保护私密性和社会组织作用，体现建筑设计上就是通过空间开放性和封闭性的组织及对空间尺度的把握，形成通常所说的公共空间和私密空间。空间的变化体现了空间的趣味性（刺激性）；领域性则形成了一种心理的安全感，使空间成为一个场所，产生归属感（安全性）；而空间的变化同时使各个部分产生不同的特征，体现可识别性。比较典型的例子是在当前的居住区设计当中，像“社区”，“组团”等流行的概念，都体现了领域性的特点。扬·盖尔在《交往与空间》一书中说到：“建立起一种社会结构以及相应的，有不同层次空间的物质结构，形成了从小组团和小空间到较大组团与空间，从较私密的空间到逐渐具有更强公共性空间的过渡，从而能在私有住宅之外形成一种更强的安全感和更强的从属于这一区域的意识。”①在设计中通过把住宅区划分为更小的单元（私密），更明确的单元（识别性），并用综合性的分级系统联系起来，通过公共、半公共、半私密、私密空间的过渡，在住宅周围形成一些亲密熟悉的空间，使居民能更快地相互了解，这样就加强了归属感。如果空间的规模过大或是边界不够清晰，人们会对此产生陌生感，自然无法在那里呆下去。此外还有一些其他例子：如医院中病人能够拥有一个可自由支配的空间，有利于其身体的康复；在别墅设计通常设计了会客的客厅和供家庭内部人员使用的起居室，不希望外人进入私人领域，而且两者的装饰风格通常会不一样，客厅相对正式一些，而起居室则相对随意一些；在开敞式办公空间中，座位成组成团的布置，写字台的隔板等都体现了领地性的特点……

在湖南大学复邻舍交往空间的设计当中就可以体现出某些关于领地性的理论。在复邻舍的交往空间中都设置了供人休息的坐椅，但是不同地方的上座率却是不一样的。位于边庭的座椅（图1）虽然比较醒目，但是真正愿意在那坐的人却不多，而位于东南角休息空间（图2）的座位虽然位置隐蔽，但是不少同学都喜欢在那里坐。究其原因是由于位于边庭座椅的区域形成的领域感很弱，虽然通过矮墙划分空间，但是整体比较通透，座椅虽靠矮墙布置，坐在上面背部未受到充分保护，由于处于交通核心区，背后总是感到有人走来走去，难以使人产生安全感，人在那里会显得比较局促。东南角处的休息空间则好一些，只有一个入口，领域划分明确，虽然没有坐椅，但是呆在那里受到的干扰要少得多，所以不时会有人在那里聊天、看书，人气较边庭处旺。而位于半地下室的展厅（图3）则由于基面下沉，四周围合形成了领域，再加上组织了一定的功能，所以经常会有人停留，所以对于公共交往空间的设计在保证其开放的前提下，仍要明确领域的范围，增强人在空间中的安全感。

4领地性在室外环境设计中的体现

就室外环境而言，领地有两个重要的特征，即边界和核心地带。志水英树在其所著的《建筑外部空间》一书中，将外部空间的构成元素分为边界、场所、出入口、通道、标志、周边六项。②室外环境除了应有以上的六项元素之外，更应该有人的参与，应该得到人们的认可，使其产生认同感和归属感，才能被称为好的环境。而通过对各种要素的形态进行改变，空间所产生的领地性的强弱感觉也会不一样，从而影响人对其所处空间环境的感知。

例如对边界要素进行改变。用墙来划分领域的北京的紫禁城、用列柱来划分的圣彼得广场、通过高差来划分的北京天坛、通过记号来分隔的毛利家族墓地的灯笼群等等。在这几种类型中无疑以紫禁城的领域性最强，私密性最强，给人感觉是封闭、压抑，而天坛则是相对领域性较弱，给人的感觉则是开敞、通透；再例如对场所要素进行改变。如平地型的圣马可广场与凹型的法国协和广场、凸型的卡比多罗马市政广场、坡型的罗马西班牙广场，无疑圣马可广场与周边空间的接触更容易，也更容易进入，领域感则更弱一些。

领地性除了在空间形态的变化中体现之外，在其他一些小的细节方面也有体现。例如在公共空间中对于座位的选择，人们喜欢坐在边上，而不是被人夹着坐；人们在行走时喜欢靠着旁边有防护物的地方走；比如人们通常喜欢呆在比较隐蔽的地方观察别人而不是被人看……

如果观察湖南大学中北楼之间的开放空间（图4），会看到很多有意思的现象。北楼、中楼、复邻舍和工业设计系四栋建筑围合而成一个宽敞的院子，加上廊、乔灌木等要素对空间进行再次分隔，其尺度与场所感是好的。院子中央是一块抬高的平台，平台的东面和南面（图5）有一圈依靠灌木布置的休息椅，上面经常有学生在聊天、休息等等。东南面的平台下面由于有平台高差和灌木的围合，比较私密，这是看书学习的地方；而中央平台的空地则是供学生平时举行活动的，比如“英语角”。通过边界、场所等要素的改变，不同环境要素形成了不同领域，也适合不同心理状态的学生身处其中，各得其所。不过中央平台过大，人站在中心缺乏凝聚力，或许通过雕塑或标志再分隔一下可能好一些。平台北面的几个跌落平台（图6）由于高差比较大导致人的可达性太差，容易使人产生畏惧感，难以形成领域，导致无人问津。所以在室外环境设计中要切实考虑各要素的改变对人的行为心理所产生的影响，以人为本，切实地考虑各种问题和矛盾，营造宜人的空间场所，舍弃以往的环境设计中只重美学重“图案”的作法。

5结束语

透过领域性在建筑和环境设计当中的应用，可以认识到在建筑和环境设计当中归根到底还是设计人的行为心理和环境之间的关系。人类创造环境、改变环境过程当中应时时考虑到人的心理和行为，才能更好地解决问题和矛盾，塑造舒适宜人的空间。

参考文献：

[1]布莱恩·劳森著，杨青娟，韩效，卢芳，李翔译.空间的语言.中国建筑工业出版社，2003年第一版.

[2]扬·盖尔著，何人可译.交往与空间.中国建筑工业出版社，2002年第一版.

[3]志水英树著，张丽丽译，慕春暖校.建筑外部空间.中国建筑工业出版社，2002年第一版.