时间：2023-03-28 14:59:28
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预应力桥梁从施工程序上大致可分为处理路基，搭设支架、支座，支架预拱度设置，制作安装模板，支架预压，安装钢筋、波纹管、钢绞线，混凝土施工，预应力张拉，孔道压浆,封锚,拆除、支架模板这样一个施工步骤。
1、处理地基、搭设支架支座和支架预拱度设置：通常地基处理范围包括即将从事施工的桥跨与桥宽的整体范围。在地基处理上首先要将施工桥梁占地的范围进行彻底平整、并碾压达规定数据标准。然后回填地面高程距箱梁底高程达要求高度,回填桥墩标高各达相应规定高值，确保支架在施工中保持牢固。地基回填后,开挖好排水通道。支架多采用四体品字形双层结构排列,底部垫上水平方石木并与地面之间铺石屑找平，支架之间用钢管将门架纵横交叉连结起来,内部与外侧均用钢管作成剪刀撑,同时要用钢丝绳对称斜拉加以固定,并在箱梁的肋板、横隔板处加密支架,而在悬臂板处可适当减少一些。在上托顶架铺设完方木后,进一步调整搭设支架高度,利用上托调整预拱度，随后在墩柱及台身上用经纬仪准确测出支座中心点位置,按设计图要求安装支座。按照预拱度计算公式:f=f1+f2,梁的跨中位置设最大值,按抛物线形式进行分配,算出各点的预拱度值以后,通过支架上的可调丝杆顶托或底座对底模进行进一步细致调整。
2、制作安装模板、支架预压和安装钢筋、波纹管、钢绞线：完成支座安装以后,按照图纸规定尺寸进行加工并安装箱梁底模板,模板接缝嵌填海绵条,设置斜撑、压脚。安装前,要求细致检查模板是否变形或污染，同时要确保箱梁的标高符合设计标准要求。预压完成后卸去砂包,清洗模板涂刷脱模剂，再次测量标高并调整底板。支架搭设完成后,对支架进行预压,荷载规定不小于梁体钢筋混凝土重量的1.2倍,要保证荷载分布与现浇箱梁重量分布一致,设置足够的观测点，严格按照装卸要求分三次装卸，预压时间要保证，每个观测点在加卸载过程中均要观测,保证观测结果在规定技术数值以内,则可以认为地基沉降基本稳定。
3、安装钢筋、波纹管、钢绞线和混凝土施工：调整完底板,分两次按照操作规定安扎钢筋,然后进行波纹管,钢绞线安装,完成后再绑扎肋板钢筋。钢筋、波纹管、钢绞线处置完毕就进入混凝土搅拌、浇筑及养生环节。配料上严格控制，按照砼配合比搅拌。箱梁混凝土分两次浇筑，底板、肋板混凝土由低向高浇筑，第二层混凝土由中间向两边均匀摊铺至设计标高,并由低向高推进。采用插入式振捣器振捣密实，采用覆盖养生。
4、预应力张拉和孔道压浆：混凝土强度达到设计强度95%后,且龄期大于7天后可进行张拉，在保障仪器设备无故障的情况下，钢束张拉按照设计图纸提供的张拉顺序和张拉控制应力进行，检测过程要互相配合、认真操作并做好相关记录。为了避免预应力筋锈蚀,施加预应力后,尽早进行孔道压浆，压浆采用规定水泥,保证龄期不超,水泥浆水灰比达标,水泥浆稠度控制合适。压浆过程中要注意温度并严格按操作程序进行。
5、封锚和支架、模板的拆除:当灌浆完毕后,将外露部分锚具进行清洗,将端面混凝土凿毛绑扎钢筋。锚后钢筋网与预留钢筋点焊一体,然后安装模板,浇筑混凝土，压浆封锚后,待压浆强度达到80%后,拆卸支顶架，在压浆强度达90%及封锚完成后拆除所有支架。拆除支架时从跨中开始对称向两头均匀拆卸,以便使桥体重量对称,均匀地由两端支座平均承担,同时预防箱梁因受力不均匀产生裂纹。
二、施工过程中应注意事项和具体施工方法
在施工工程中，常常由于某个环节的疏忽，而导致整个施工过程功亏一篑，所以应该在施工中做到胆大心细，避免失误，同时要掌握基本的施工方法，在确保安全有序施工的同时，保证工程先施工质量。
1、严格检验施工材料质量。施工材料的选用上，要充分达到设计要求标准，甚至强度和质量要完全超出施工所需的质量标准要求。主要是在钢绞线的选用上，要选用有相关资质证明或质量证明凭据的钢绞线，严格杜绝不达标准的材料进入施工现场。首先选用材料从材料外观上看，没有外观损伤是最基本的，同时严重腐蚀扭曲变形等情况也不符合施工要求。其次是技术指标上，钢绞线规定质量必须达到甚至于超过现行GB5224-85标准的相关规定，达到186Mpa的质量技术条件标准要求，经机械性能的检验后能够符合施工标准。
2、严格按照技术工艺要求施工。在切割钢绞线时，要使用专用的钢绞线切割设备，切割前要确保切口两段绑扎牢固，避免切割作业过程中，绞线松散迸起伤人，钢绞线编束时，要严格按照编束要求，测量好区段间距的具体数值，按照设计图纸顺序要求编束编号。用于施工的波纹管管径和质量要达到设计要求，在搬运材料或施工过程中，要有效防止电焊火花触及到波纹管或钢绞线钢束表面，同时金属套管和梁头锚垫要保持与钢束的垂直角度。
3、按照施工程序统筹施工方法。要严格按照施工程序，有条理、有步骤地根据施工现场实际情况，采取科学的施工方法，统筹安排施工进度。常用施工方法有制孔、穿束、砼浇灌、张拉和管道压浆等。制孔大致需要制作定位图、安装定位网、安装波纹管、设置排气孔几个步骤。穿束和砼浇灌施工中要注意振动器的正确使用操作方法，避免振动器与波纹管的撞击。张拉时要注意砼强度和对称施力，把握好初张拉和力量控制。质量要求要将钢绞线伸长值与计算值误差控制在6%以内，钢丝断束不超过1根。钢绞线锚固除保留5cm外，多余部分剪切掉并用水泥包封。在管道压浆施工中，除严格控制张拉结束时间外，压浆水泥水灰比控制要严格。同时确保在锚具出浆门出浓浆时方可关闭，孔道进浆的阀门，要保证压力达到0.6--0.7Mpa，并持续2分钟后在无漏水的情况下方可以关闭。
三、预应力桥梁病害防治
近年来，由于道路承重量不断加大，一些预应力桥梁也不同程度上出现了许多新问题，究其原因，除了施工时必要的技术检测手段、仪器等方面存在欠缺外，最重要的当属材料的质量和施工质量导致的病害最为突出。一般预应力桥梁病害最常见的有两类:一是混凝土发生开裂,如箱梁竖向上开裂、箱梁底板纵向上开裂、箱梁腹板等不同方位出现斜裂缝等;另一类是主跨的跨中下挠幅度过大，出现了垮塌迹象。引起这些病害的原因总体可以归结为以下几个方面：
1、灌浆不密实：这样直接导致管道内预应力筋产生了锈蚀,进而影响了力筋强度和预应力值,使梁体出现裂缝和下挠现象，同时在绞线安装以后，未能够及时进行灌浆施工,导致灌浆前就已经发生锈蚀,进而造成预应力损失，致使梁体产生裂缝、下挠或断裂现象。防治方法是要求安装后24小时内必须灌浆,如不能则必须采取防腐蚀措施。
1.1静压预应力管桩施工技术的优势
静压预应力管桩施工技术由于不会对周围环节造成污染，同时施工产生的噪音小，不会引起地面震动等等，所以可以接连、日夜施工，这样就能够极大降低施工造价，缩短建设施工工期；打桩的施工难度较小，但是施工功效高，可以保持施工现场整洁干净，有利于施工文明的打造；桩身主要是由于混凝土材料构成，密度大，检查以及修正难度较小，抗腐性能力较高；可以赋予桩单位截面积本身一定的承载力高，这主要是由于桩被打入土层之后，土层由于受到挤压作用，密实度会大大提升，进而地基的承载能力也会提升。
1.2静压预应力管桩施工技术的劣势
利用静压预应力管桩施工技术进行施工建设，由于需要将桩打入土层，土层由于受到挤压作用，尽管密实度会大大提升，但是地面可能会隆起，如果施工区域及周围存在地下管线或者是建筑物，则管线与建筑物的质量以及使用安全可能会受到影响；如果压桩力超过桩身的承载能力，则桩身可能会出现纵向裂缝，严重时还会被夹破、夹碎；如果施工区域存在地下障碍物或者是坚硬地层，静压预应力管桩施工需与引孔施工配合这样，进而导致造价成本提升，导致施工进度减缓。
2、有效提升使用静压施工方法开展预应力管桩基础部分施工质量的措施
2.1施工开始之前的准备工作
在使用静压施工方法进行预应力管桩基础部分施工之前，应当做好各项准备工作，并对工作的准备情况进行逐项检查，具体内容如下：第一，做好技术准备工作。在施工开始之前，设计方以及施工方应对图纸进行严格会审，并做好技术交底工作，若在会审工作中发现问题，应及时的解决问题，防止施工变更问题的出现；根据工程项目的实际情况，对施工方案以及施工组织设计进行严格编制，并详细注明各施工工序的质量要求，使每道工序均做到有条理可依；针对技术措施的特点制定严格的审批条例；第二，做好技术操作。严格按照相关施工要求以及施工图纸要求开展施工建设，并积极落实技术交底、施工组织设计以及施工方案中的条例、规定，并尽量避免违章操作行为以及违章指挥行为的出现。
2.2对预应力管桩桩身质量进行有效控制
2.2.1对预应力管桩桩身的进场质量进行合理控制
由于预应力管桩主要是由混凝土材料构成，所以需确定混凝土抗压强度与使用要求以及设计要求是否相符，并根据设计规定要求以及相关规定标准检查桩身的弯曲度、表面质量以及外径等。管桩在进场之前，应当对管桩的各个质量证书进行检查，如检测报告以及合格证等等，并对管桩进行抽检，若管桩质量与施工要求不符，则应退回管桩或者是其他处理，防止由于管桩质量达不到施工要求，而导致管桩在使用过程中出现桩身破裂或者是倾斜等问题。
2.2.2对预应力管桩的运输以及堆放过程进行严格控制
由于预应力管桩桩身本身具有一定的自重，桩体质量可能会受到桩身支点设置变化的影响，所以在运输以及堆放过程应综合考虑多方因素，桩体质量出现变化。另外需选取有排水装置，其坚实平整的场所存放管桩，并根据打桩顺序存放管桩。
2.3有效提升施工质量的措施
在使用静压施工方法进行预应力管桩基础部分施工时，为了保证管桩基础部分施工质量，需对以下几点进行严格控制：对桩位偏差进行严格控制。根据设计要求确定每根桩的具置，并防止桩身在放置过程中出现偏差问题，通常单桩误差应不超过一厘米，群桩误差应不超过两厘米这样才能够保证管桩基础部分的施工质量；做好桩位复测施工。由于受到施工现场地质情况，以及施工人员施工经验的影响，再加上静压桩通常是挤土桩，所以在施工的过程中，下一个桩体很容易压偏或者是挤偏上一个桩体，就此可以利用桩位复测法严格控制各个桩体的位置，防止桩体出现桩位偏差问题；做好桩机就位对中施工。在桩位复测施工完成之后，需对桩身进行调整，以使桩身和标记重合，并对桩的垂直度进行调整，使垂直度偏差控制在0.5％范围之内；对压桩过程进行严格控制。在进行压桩施工时，需对桩的制压速率进行合理控制，这主要是因为若地基受到的挤压力增长过快，会导致桩体与邻桩以及附近土体之间的挤压力量过大，进而出现土体隆起情况，从而致使邻桩出现移位问题，严重时还会影响到附近建筑物的质量安全。
3、结语
钢筋选用，其中公称直径32mm、28mm、25mm、20mm、16mm、12mm为定直长钢筋，钢材牌号为HRB400。定长直钢筋在堆放处用砖砌筑24×30mm垫枕，间距1.5m。钢筋是确保高墩预应力盖梁强度的重要材料，在其选择过程中，应本着牌号、型号、规格都满足要求，保证高墩预应力盖梁施工质量达标。砂石料砂子选用天然河砂，细度模数为2.3～3.0，材料规格为中砂，石料选用碎石，规格为5～20。砂子是提高混凝土凝结质量和整体强度的重要成分，因此砂石料的选择也应确保型号和规格满足实际需要，达到提高高墩预应力盖梁施工质量的目的。
2高墩预应力盖梁施工的主要过程
高墩预应力盖梁的施工过程相对复杂，以下选取主要工序进行阐述，确保全面展示高墩预应力盖梁施工过程。
2.1搭设脚手架脚手架采用φ48×3.5碗扣式脚手架，材质Q235，纵横向立杆间距0.6m，每隔1.2m步距设置横向水平杆，距地面20处布置纵横向扫地杆，且整体斜拉和水平剪力撑，在立柱周围设置间距2m的钢管抱箍。搭设脚手架主要是为了便于施工作业，在脚手架的搭设过程中，应确保脚手架的紧固程度和承载力能够满足实际要求。所以，脚手架的搭设重点在于结构和材料的选择。
2.2铺设横梁和底模横梁和底模的铺设主要是为砼的浇筑提供模子，在砼浇筑过程中，按照模板的结构将砼浇筑在其中。
2.3砼的浇筑砼在搅拌之后，需要浇筑到预定的模板中，砼的浇筑过程需要注意浇筑环境温度和浇筑速度的控制。
3高墩预应力盖梁施工技术的主要优点
结合高墩预应力盖梁施工技术的实际应用，高墩预应力盖梁施工技术的优点主要表现在以下几个方面。
3.1高墩预应力盖梁施工技术可以提高桥梁主体的承载力
通过采用高墩预应力盖梁施工技术，桥梁主体的承载力得到了有效提高，对提高桥梁施工质量，促进桥梁施工发展具有重要的促进作用。所以，高墩预应力盖梁施工技术是桥梁施工中的重要技术之一，对提高桥梁承载力具有重要作用，为此，我们应有正确认识。
3.2高墩预应力盖梁施工技术可以满足桥梁施工质量要求
桥梁施工对质量要求较为严格，要想保证桥梁施工满足质量要求，高墩预应力盖梁施工技术是重要的手段。基于这一认识，在高墩预应力盖梁施工技术的应用中，对满足桥梁施工质量起到了重要作用。从当前桥梁施工来看，高墩预应力盖梁施工技术有效满足了桥梁施工质量要求。
3.3高墩预应力盖梁施工技术可以改善桥梁主体结构
桥梁结构是决定桥梁整体质量的关键。通过采用高墩预应力盖梁施工技术，桥梁的主体结构得到了有效改善，桥梁的整体质量得到了全面提高，对降低桥梁施工难度起到了积极的促进作用。
4结论
1预应力技术的应用原理
在道路桥梁施工中，预应力技术的混凝土工程的应用原理是结合混凝土使用过程中所产生的高强度抗压使低强度抗拉强力得到弥补，推迟混凝土受拉伸位置的裂缝产生的时间。
2预应力技术的发展
从时间上来看，预应力技术从发展至推广时间相对较短，但该技术具有独一无二的优势，例如安全可靠性、较高抗裂性等。在公路桥梁设施的建设中得到更为广泛的应用，并在发展中得到不断完善。
二预应力技术在公路桥梁工程施工中存在的问题
1有关预应力孔道压浆质量的问题
这个环节在预应力的技术应用当中有重大的意义：首先，孔道压浆可以让预应力筋受到良好保护，不让外面环境的影响对它造成锈蚀。其次，它对预应力筋和公路桥梁结构的一起作业提高了有力的保障。因此，如果预应力孔道压浆的质量不合格，它的密实度处于不高状态时，实际上已经出现了漏浆和漏灌的情况。所以施工人员应当提高对预应力孔道的压浆质量的认识，根据我国的建筑行业要求，循序渐进地进行。
2预应力钢筋施加预应力过大的控制问题
在公路桥梁建设中，对于预应力钢筋预应力过大的控制问题，首先要做到对预应力材料的质量加强检验，在施工过程的每个环节都要严格把关。另外还要做好桥梁梁体当中混凝土的养护工作，要对专业人员加强培训，在对梁体进行张拉作业之前，不仅对梁体混凝土的强度要严格控制，在混凝土的养护龄期还要加强管理，才不会造成过早张拉而影响到了混凝土的养护工作。
3锚具产生的问题
在公路桥梁建设中，很多的建筑企业一味地追求利益，私自对截面尺寸进行缩小。扁锚技术在运用当中还有一定的局限性，如果把扁锚运用在板梁结构和预应力箱梁底板中，会造成钢绞线的受力不平衡。扁孔所占据的位置比较小，在施工过程中对孔道压浆的密实度没办法把握。因此，要对其灌入浆体有一定的难度。
三预应力技术在公路桥梁工程施工中的技术要点
1对后张结构张拉力的控制
在预应力施工中应精确控制张拉力，特别是后张法构造中的张拉力，若实践施工行动对标准性有所缺乏，张拉力控制则会较大程度上对桥梁的运用质量造成影响。然而，由于后张构造张拉力控制问题，一方面是对领先的张拉力计量方式进行选用，另一方面则是提升操作人员素质，选用专业化的控制人员，严格要求，伸长值计量的浮动标准在我国相关标准中，对伸长值的误差明确规定要控制在6%以内。
2孔道压浆施工
在施工过程中，孔道压浆经常会有较多问题产生，例如管道压浆不实、不满，都会有渗漏等问题出现。对于孔道压浆问题，主要在浆体配置时，应尽可能对外加剂方式进行使用，只有这样才能将水和灰的比例降至0.35，使浆液的压实度得到保障。同时，运用先进的搅拌机械，使搅拌速度得到提升，开展规范化操作等，只有这样才能有效确保孔道压浆的质量。
3锚具
3.1锚具连接方面的问题
此处所指的锚具主要是指扁锚。一般扁锚的使用是有约束条件存在的，在使用的环境为构造的界面尺寸有相应约束或者是构造衔接。然而，在这一方面所呈现出的主要问题则是较多施工单位为了追求经济利益，在“箱梁底板”与“板梁构造”中一起对扁锚进行使用，甚至一些施工单位还申请了该方面专利，显然该种方法的运用是不正确的。对于这个问题，最为适宜的处理方法是在“箱梁板、腹板、空心板”等桥梁构造中避免对扁锚进行使用。
3.2锚具的尺寸问题
为了追求最大利润，许多厂家所生产的锚具夹片长度有所减小。缩减了厚度和孔距，锚具质量无法达到要求。所以，在施工中应对锚具尺寸的检验进行特别关注。对于锚具尺寸而言，若夹片的长度低于50mm，一定要避免在施工中，尺寸和厚度应与工程的实际需要相结合进行注重。
四预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用
1预应力在混凝土空心板中的应用
作为一种建筑材料，混凝土空心板的显著特点在于它的横截面为多道圆孔，正是因为这一特点，使其质量较轻，便于安装和运输，尤其是在小跨径的公路桥梁建设当中，混凝土空心板的应用是极其广泛的，也取得了良好的效果。一般来说，当公路桥梁的跨径小于一定尺度的时候，可以先张法张拉单根低松弛度的钢绞线，后张法则使用扁锚中等张拉吨位，这样会减轻压力，避免出现问题。
2预应力在混凝土T型梁中的应用
在公路桥梁当中，T型梁是一种最为常见的形式，之所以称其为T型梁，主要是因为其横截面为T型，这也是其独特之处，我们可以通过施加预压应力的形式向其提供反向拉力，实现各种力量之间的平衡。当桥梁的跨径达到一定程度的时候，要运用相应的技术来进行作业，通常是先张法拉张拉高强度、低松弛钢绞线，后张法则使用群锚中等张拉吨位。
3混凝土路面施工中预应力技术的应用
从预应力路面的属性进行分析，可以将其划分为两大类型：一种为单独型路面，另一种则是连续型路面。从单独型路面来分析，具有膨胀缝间隔较长的特点，因此路面之间也被隔离开来，然后对路面施工运用的钢筋实施预应力处理。在该性质上的处理过程中，可将处理方式划分为两种类型。这两种处理方式在预应力技术方面得到有效体现。与施力顺序的不同相结合，适用范围又分为先拉钢筋后浇筑混凝土和先浇筑混凝土后预拉钢筋两种。与实际操作状况相结合进行分析，很多施工单位会对先浇筑混凝土后预拉钢筋的方法进行使用，该方法的运用基本上能使当前公路桥梁施工在质量方面的要求得到满足，在操作上看极为简单，并容易被掌控。
五结语
1.1在受弯构件在施工过程中的应用在受弯构件的施工过程中，由于碳纤维的强度比较高，因此在实际的施工过程中，也是较为简单的。但正是因为这样的原因，使用碳纤维片对受弯构件进行加固的过程中的问题进行解决就已经成为了一种较为普遍的方法。但是在实际的使用过程中，由于在加固受弯构件之前混凝土就会已经有初始的压应变以及拉应变，因此混凝土的压应变一旦到达了极限的压应变，受弯构件就会到达极限的承载能力之上。
1.2在多跨连续梁施工过程中的应用在多跨连续梁的施工过程中也能够使用到预应力技术，这是因为在结构的层面上看，多跨连续梁分为正弯矩区以及负弯矩区两种施工的形式，在一般的情况下，存在支架的为负弯矩，跨中的为正弯矩。因此在多跨连续梁的施工过程中，往往抗剪承载能力以及抗弯承载能力是无法达到要求的，在此情况下就可以使用预应力技术来进行加固的处理。
1.3在加工的施工过程中的应用一般而言，在加固公路桥梁的过程中都是需要使用到预应力技术，这种技术往往能够进行补强构件，并且将结构性能进行增强，从而建公路桥梁的承载能力在较大的程度上进行提升，在这种方式下，就能够延长公路桥梁的使用寿命，也能够满足目前我国对于交通运输的各种要求。
2.如何在我国的公路桥梁施工过程中使用预应力技术
2.1选择预应力的锚具在使用预应力技术的过程中，首先需要将预应力的锚具进行相应的选择。在选择的过程中，主要是需要选择摩阻锚固以及机械锚固。对于机械锚固而言，时需要使用机械加工的方法，在预应力钥材的顶部形成一种和锚钉工作状态以及相应的条件相同的高强度的钢丝，或是使用一些高粗度的钢筋。这种器具的特点就是施工过程中连接十分方便，同时应力的损失比较小，在实际的使用过程中，如果没有灌浆之前，那么就需要使用重复的紧扣或是放松来对预应力进行相应的调整。但是对于摩阻锚具而言，主要是对楔形锚具的使用，并且能够将预应力钢材形成一种锚旋，由此可见，这种锚具具有巨大的适用范围以及种类，因此目前得到了较好的使用。但是不足的是，需要进行重复的张拉或是进行连接，同时也会具有较大的预应力的损失。
2.2对预应力钢绞线进行选择在对锚具进行选择后，可以对钢绞线进行选择。目前我国主要使用的预应力钢材主要包括了低松弛的钢绞线，普通的预应力钢绞线以及低松弛预应力的坝丝，冷拉预应力的钢丝以及矫直回火预应力的钢丝。在这些预应力的钢绞线中，低松弛钢绞线是一种最为应用广泛的预应力钢材，在使用的过程中往往具有施工简单、轻便美观以及施工简洁的特点，目前在我国的公路桥梁使用的过程中已经得到了十分广泛的应用。
2.3对预应力的体系进行设计在对预应力体系进行设计的过程中，往往是使用OVM以及XYM来对预应力体系进行设计的。在实际的设计过程中，体系的顶板纵向钢束往往是使用平竖弯曲来结合在仪器的一种空间性的空间的曲线，同时在腹板的顶部需要使用一种承托向上的集中锚固，并且需要和低板钢束应该和近齿板处的锚固尽可能地进行接近。在这样的一种布述下，主要有三点特点。在第一点上，能够将最大力臂的预应力进行了保证，从而能够将力学效应得到了最好的保存以及发挥，同时能够让预应力在全部的截面上能够使用一种较短的短传力路线进行相应的分布。在第二点上，顶部饿束锚能够定在承托上，也不需要使用较为复杂的齿板构造设置，也就能够完全的通过受力需要来控制和设计箱梁的尺寸。在第三点上，在水平方向上，顶部以及底部的钢束能够按照相同的形状进行固定，在这样的方式下，就能够保证集中的锚固点产生的横向力就能够被消除。
3.预应力技术的质量控制方法
在预应力技术的质量控制上，主要是需要在预应力锚具以及预应力的钢绞线进行选择的过程中就需要进行相应的质量控制，通过对钢绞线以及预应力锚具进行较好的选择，就能够保证在日后的预应力技术使用的过程中能够较好的进行。同时在进行预应力技术使用的过程中，在设计阶段就需要进行较好的设计，并且也需要按照设计的要求来进行，以保证预应力技术能够真正的达到要求。
4.结语
盈余管理的研究兴起于20世纪八十年代的美国,它是目前国外会计学和经济学广泛研究的课题。盈余管理是指公司管理当局在会计制度允许的范围内,利用职业判断和规划交易等手段对盈利进行调节,以达到各种目的的机会主义行为。
资本市场中的信息不对称和会计监管制度的不完备性给企业的会计盈余留下了可操纵的空间。根据“理性经济人”假设,企业管理者有进行盈余管理的动机。盈余管理的高低直接影响着其投资收益的好坏。因此,对公司盈余管理行为进行深入研究,就显得十分必要了。盈余管理研究可以从深层次上理解会计盈余的有用性以及会计行为的形成与作用机制,从而进一步验证会计行为的经济后果和会计盈余的信息含量,这将有助于完善监管政策和会计准则,改善公司治理,提高资本市场的资源配置效率。
国外学术界在盈余管理领域做了大量研究,对盈余管理的定义和计量方法学术界并未统一,但这在一定程度上给盈余管理的研究造成了混乱。鉴于此,本文将围绕盈余管理概念的提出、盈余管理的动机、手段和计量方法等几个基本方面,对盈余管理的研究现状进行归纳和梳理,旨在为进一步的研究提供一个逻辑起点。
二、盈余管理的概念
对盈余管理的概念,会计学界存在着诸多不同意见,但总体来说,主要有以下三个比较通用和流行的定义:
第一,william r scott认为,盈余管理是指,“在公认会计原则允许的范围内,通过对会计政策的选择使经营者自身利益或企业市场价值达到最大化的行为”,他的观点认为会计政策选择具有经济后果。
第二,katherine schipper认为,盈余管理实际上是企业管理层通过有目的地控制对外财务报告过程,以获取某些私人利益的“披露管理”。他的观点是基于信息观的,因此被称为“信息观”下的盈余管理。
第三,paul m healy和james m wahlen从会计准则制定者的角度出发,认为盈余管理是指,管理当局运用职业判断编制财务报告和通过规划交易以变更财务报告,旨在误导那些以公司经营业绩为基础的利益关系人的决策行为,或影响那些以会计报告数字为基础的契约后果。
【摘要】本文除分析了盈余管理的一般定义外，着重从“经济收益观”和“信息观”两个角度研究了盈余管理的含义，并明确提出了盈余管理的五个基本特征。在此基础上，本文透过对现代企业存在的“契约磨擦”和“沟通磨擦”分析，提出契约磨擦和沟通磨擦是盈余管理存在的两个基本条件。此外，本文还讨论了盈余管理实证研究的内容、深远意义和目前存在的问题。
【关键词】盈余管理经济收益观信息观契约磨擦沟通磨擦实证研究
在学术界，盈余管理(earningsmanagement)是一个有20年历史的研究话题。什么是盈余管理?盈余管理产生的条件和动机有哪些?盈余管理研究包括哪些内容?盈余管理研究的方法有什么特点?盈余管理研究的未来发展方向在哪儿?所有这些都是我们在研究盈余管理时必须弄清楚的基本理论问题。
一、盈余管理的“经济收益观”与“信息观”
在会计学术界，盈余管理早期一般被理解为旨在有目的地干预对外财务报告过程，以获取某些私人利益的“披露管理”(disclosuremanagement)。对于这个定义，以下几点需要引起我们特别的注意：
1.把盈余管理限定在对外报告领域，而把管理会计报告以及那些意在影响或改变公认会计原则的活动(如游说财务会计准则委员会)等排除在其讨论之外。这样考虑的主要原因可能有两个：一是便于讨论。如果将盈余管理仅限于对外报告领域，在现行的公认会计原则和应计制下讨论“干预”问题，则可以把对盈余管理的研究简化许多。二是在1990年以前，会计理论界对盈余管理的研究以对外财务报告为主。尽管当时人们就注意到报酬方案(compensationschemes)和部门经理的私人信息是激励对内部管理会计报告进行操纵的潜在因素，但很可能是由于资料难得，这一领域的研究成果比较少见。那一阶段比较多见的研究成果是盈余管理的技术，应计制下的会计政策、会计选择与股票回报的关系等。难怪戴维森等人在其所著的《会计：商业语言》中，专辟一节讨论“会计戏法”(accountingmagic)问题，并给盈余管理下了一个更加具体而狭义的定义：在公认会计原则限制的范围内，为了把报告盈利调整到满意水平而采取有计划行动步骤的过程。
2.在这个定义中，提出了盈余管理的主要目的是获取某些私人利益(privategain)。这里所说的获取某些私人利益是与对外财务报告过程的中立性运作(neutraloperation)相对立的。因为，现代财务报告的核心思想之一就是中立性原则以及由此而来的财务报告的不偏不倚。盈余管理实质上是背离了中立性原则，由此造成对外财务报告有所偏重、有所倚靠。盈余管理的出发点在局部利益、部分利益或某些人的利益，它无疑会损害公众利益。
3.在定义盈余管理时，并没有倚赖某一特定的盈利概念，而是基于会计数据作为是信息的观点进行讨论的。在这个定义中，盈余管理在会计系统内，经理可以透过在公认会计原则范围内的会计方法选择和将某些给定的方法用特别的方式加以运用(如改变折旧资产的服务年限)来控制盈利。但事实上，盈余管理可以存在于对外披露过程的任何一个环节，也可以采用多种多样的形式。例如，融资决策、投资或生产决策(如研发费和广告费投放百分比的确定、生产线的增减、收购另一家公司)等都会影响企业某一期间的盈利。这些因素对盈余管理的影响可看成是“实际的”盈余管理。
传统上，人们认为盈余管理是与经济收益(有时也叫真实收益)有关的一个概念。在经济收益观(economicincomeperspective)下，有一些数据(譬如经济收益)被盈余管理故意地歪曲了。经济收益之所以会被歪曲而成为会计的报告收益，除了盈余管理外，另一个影响因素是应计制会计和公认会计原则。应计制会计和公认会计原则也将导致会计数据与真实收益有偏差。当然，经济收益只有在一定的条件下才能有意义地加以定义，在现实的报告系统中是见不到的。一般说来，经济收益是看不见的。即使如此，在经济收益观下，人们还是要把看不见的真实收益作为衡量偏差的基准。我们认为以信息观(informationperspective)来看待盈余管理更有意义。在信息观下，盈利仅仅是许多用作决策和判断的信号中的一个。信息观意味着会计数据的重要属性是其“信息含量”(informationcontent)这一统计特性。盈余管理的信息观还假定公司经理拥有私人信息。在一套既定的委托契约下，公司经理不仅可以就会计程序作出选择，而且还可以据此程序作出不同的估计。但在信息观下，人们并不需要作为真实价值的盈利概念，与真实收益基准有关的计量偏差问题也不复存在。数据的真实价值在经济收益观下至关重要，但在信息现下则不再是第一位的属性了。
随着人们对盈余管理认识和研究的深入，特别是同时从经济收益观和信息观两个角度来看待盈余管理，盈余管理应当有一个更加全面和准确的概念。根据以上分析，我们认为：盈余管理是企业管理当局为了误导其他会计信息使用者对企业经营业绩的理解或影响那些基于会计数据的契约的结果，在编报财务报告和“构造”交易事项以改变财务报告时作出判断和会计选择的过程。
二、盈余管理的基本特征
对盈余管理基本特征的研究有助于把握盈余管理研究的内容和框架。根据前面的讨论，盈余管理的基本特性包括：
1.从一个足够长的时段(最长也就是企业的整个生命期)来看，盈余管理并不增加或减少企业实际的盈利，但会改变企业实际盈利在不同的会计期间的反映和分布。换句话说，盈余管理影响的是会计数据尤其是会计中的报告盈利，而不是企业的实际盈利。会计方法的选择、会计方法的运用和会计估计的变动、会计方法的运用时点、交易事项发生时点的控制都是典型的盈余管理手段。
2.盈余管理必然会同时涉及经济收益和会计数据的信号作用问题。这里所说的经济收益与上段提到的企业实际盈利并没有实质上的差别。尽管人们并不知道企业究竟有多大的经济收益，但盈余管理最终还是离不开经济收益这一基准。更何况在盈余管理研究中，人们已开始寻找某些指标如现金流量等并试图在某种意义和程度上来反映经济收益。应当注意到，无论是盈余管理在企业的实践还是盈余管理的理论研究都非常关心会计数据的信息含量和信号作用。盈余管理所瞄准的方向正是会计数据的信息含量和信号作用。关于盈余管理的“经济收益观”与“信息观”的地位和重要性，在不同的国家由于证券市场的发达和完善程度差异较大而表现出不同的特点。发达证券市场环境下的盈余管理，人们考虑会计数据的信息含量和信号作用就会多一些，其“信息观”的重要地位也更加明显些；相反，欠发达证券市场环境下的盈余管理，人们则容易拘泥于会计报告收益与经济收益或其它法规决定的收益之间的偏差，其“经济收益观”的地位相应地更为突出。
3.盈余管理的主体是企业管理当局。从现有的研究文献不难发现，在盈余管理的每一幕“戏剧”中唱主角的无非是公司的经理、部门经理和董事会。无论是会计方法的选择、会计方法的运用和会计估计的变动、会计方法的运用时点，还是交易事项发生时点的控制，最终的决定权都在他们手中。当然会计人员也加入其中，但应看作是配角。在这里，可以明确企业管理当局对盈余管理应当承担的责任。
4.盈余管理的客体主要是公认会计原则、会计方法和会计估计。此外，时间特别是时点的选择也是盈余管理的对象之一。在研究盈余管理时，我们必须同时具有时间和空间的观念。公认会计原则。会计方法和会计估计等属于盈余管理的空间因素；会计方法的运用时点和交易事项发生时点的控制则可看作是盈余管理的时间因素。需要加以说明的是，盈余管理最终的对象还是会计数据本身。人们所说的盈余管理，最终也就是在会计数据上作文章。
5.盈余管理的目的既明确又非常复杂。所谓明确是指盈余管理的主要目的在于获取私人利益，这点是可以充分加以肯定的。盈余管理是与公众利益、中立性原则相矛盾的。我们也应注意到，盈余管理的目的又非常复杂。
谁是盈余管理的受益者?这里的情况比较复杂。上面提到盈余管理的主体是企业管理当局，盈余管理照顾的私人利益较多的情形是企业管理当局的利益，如经理的分红、认股权以及晋升机会等。在许多新闻报道和研究文献中，我们常常看到的盈余管理的受害者一般都是股东、低层的雇员，甚至包括政府。例如，丹斯基(J.Demski)的研究表明人可以通过盈余管理来传达其拥有的高超管理技能，而实际上这些人可能并不具备会计报告盈利中所代表的管理技能。阿亚等人(Arya，A.，Glover，J.，S.Sunder)则发现盈余管理限制了委托人解雇人的倾向，还可以减少委托人对于人正常工作的干预。即使是企业管理当局的利益，对每一个盈余管理的参与者来说也不是利益均沾的。当然，盈余管理有时也照顾某些股东的利益。
盈余管理的利益表现形式也十分复杂。有的是直接的经济利益如经理人员分红的增加，有的是间接的利益如职位晋升、股价飙升，会计数据的信号作用也常常表现在这里。有的是立竿见影的，有的则要潜伏很长的时期。
正是由于盈余管理的目的既明确又非常复杂，因此大众传播媒介普遍认为，盈余管理是件坏事，它们还比较喜欢采用盈利操纵(earningsmanipulation)的概念；而机会主义的管理者则认为盈余管理是一个中性的概念，会计学术界的许多研究也持这种观点。
三、“契约磨擦”与“沟通磨擦”
在现实社会里，可以见到许多盈余管理的激励因素，有的属管理激励，有的是政治成本激励或其它激励。在管理激励中，既有分红和晋升的诱惑，又有被解除职位的压力。在政治成本激励中，有许多针对政府管制而进行的盈余管理。此外，盈余管理还可被用作是资劳双方讨价还价的工具。在某些特定的条件下，盈余管理也很有吸引力。正因为如此，才有所谓以股利为基础的盈余管理、以节税为目的的盈余管理、困境企业的盈余管理、运用盈余管理进行风险管理、公司首次公开募股(IPO)时的盈余管理等等。盈余管理也有许多阻碍的因素。注册会计师审计、证券交易监管机构的监管、税务稽查和股东大会等都在一定程度上阻碍和限制了盈余管理的泛滥。但上述限制因素往往也受到成本效益原则的限制，因此从整体而言，盈余管理的激励因素要比阻碍因素强势得多。在世界各国，几乎每天都能听到公司上调或调低盈利，虚报营业收益的故事。例如，美国在线公司为开发潜在客户群，免费给客户赠送磁碟，之后将所有发生的费用资本化；而微软公司则被指控通过递延确认实际所得收入来下调盈利。在这方面，我国也有数不尽的例子，会计“打假”始终效果不明显，说明大家还是不怕，盈余管理还是有很多激励因素的。
在现代会计报告系统中，留有许多盈余管理的机会。公认会计原则还存在不少局限性。美国证券交易委员会主席雷维特(A.Levitt)1998年就曾在纽约大学法律与商学中心发表过题为“数字游戏”(numbergames)的演讲，猛烈批评某些低质量的会计准则。应计制会计中的预计、摊销等都很容易被利用作盈余管理。同时，不确定的经济交易和会计事项也越来越多，对这些不确定经济交易和会计事项的正确判断也越来越困难。
在现代公司治理结构中也为管理当局进行盈余管理提供了一些条件。例如，现行的委托人与人之间的契约，股东会、董事长与经理之间相互关系的制度规范仍存在许多不完善的地方，盈余管理乘虚而入也就见怪不怪了。
通过深入的分析研究，一些会计学家进一步得出了盈余管理产生的两个基本条件：一个是契约磨擦(contractingfrictions)；另一个是沟通磨擦(communicationfrictions)。如果委托人与人之间没有契约磨擦，他们之间的沟通也完全透明的，委托人可以掌握并使用充分信息，盈余管理也就不可能发生。
在委托关系的模型中，人们常常事先设定一套管理契约和报告规则。事实上，无论是管理契约还是报告规则都面临随着经济和企业情况变化而变化的压力。但是，由于管理契约和报告规则通常被看作是固定的、僵化的(即使有变化也还是跟不上经济和企业情况变化的步伐)，会与现实的需要产生矛盾，因此盈余管理便应运而生。在这里，盈余管理常被用来解决由于管理契约和报告规则与现实情形发生磨擦所引起的问题，而管理契约和报告规则就成为盈余管理问题存在的内生变量。
仅仅用契约磨擦是无法完全解释盈余管理的产生与存在的。人们之所以无法消除盈余管理，是因为信息不对称(asymmetricinformation)。最典型的是经理知道的东西，包括股东在内的其他人并不一定知道。信息不对称阻碍了信息交流和沟通，经理也就不可能把他所掌握的全部私人信息传递出去。当然，有一些信息传播是被法律禁止的。正是有了沟通磨擦，企业管理当局才会在盈余管理中大有作为。
需要说明，契约安排的修正并不能完全消除沟通磨擦。但是，如果经理把所有的私人信息都传递出去，并且又不会增加成本，可以预期，契约的安排将朝着有利于鼓励真实地披露信息的方向发展。由此可见，沟通磨擦比契约磨擦对于理解盈余管理生存的条件还更有意义。
通过分析和研究以上解释盈余管理生存的两个基本条件，可以初步得出以下结论：
1.盈余管理是现代会计理论研究中的一个重要课题，但盈余管理本身并不完全是一个会计问题。无论从其生存条件还是从其主体看，盈余管理涉及一系列的管理，甚至经济问题。委托人与人契约的确立、修正和实施，信息不对称都是经济学和管理学中的重要研究内容，也是经济管理面临的棘手问题。
2.盈余管理的存在有其特定的背景和条件。在现代市场经济中，可以预见人们不可能完全解决契约磨擦和沟通磨擦的问题。尤其是在信息交流方面，人永远都会拥有一部分私人信息，这些信息永远都不可能被委托人或其他会计信息使用者完全知晓。因为，法律不允许这样做，成本效益原则也不赞成这样做，技术上也还存在问题。因此，盈余管理将会继续存在下去，透过法律、规则和人力是不可能把它完全消除的，除非市场经济也不再存在了。
3.既然在市场经济环境中，无法透过法律、规则和人力去消除盈余管理问题，那么我们就应当对盈余管理的客观存在有一个科学的观念和正确的认识，用平静的心态对待它。既不能让它放任自流，也不可能完全杜绝。社会要达成这种共识，投资者等委托人以及会计信息的其他使用者也要有这种认识。从社会的角度讲，政府和有关社会团体有责任营造良好的市场环境，特别是有效的资本市场和证券市场，制定和完善规范会计报告的相关法律、制度和公认会计原则，加强外部监管。从企业的角度看，有关方面(如投资者、经营管理者等)要尽可能签订完善的契约、合同，人要树立正确的商业伦理道德，依法经营、道德管理。此外，委托人以及会计信息的其他使用者还有必要掌握识别盈余管理的知识和技能，能根据其特定的决策需要对会计数据或报告盈利作出适当的调整。
四、盈余管理实证研究及其深远影响
在盈余管理研究的大量文献中，可以将它们粗略地分成三大类。一是收益平滑。对收益平滑的研究着重于降低不同时期盈利的起伏，主要目的是方便未来盈利的预测并减小市场风险。二是基于契约观点(contractingview)的盈余管理。研究发现，有的契约是以会计数据为基础的，而另外一些则与会计信息有着隐含的联系。其中，前者即显现契约(explicitcontracts)，有管理报酬计划、债务协议、税收和管制等。在研究中，一般都发现了上述契约影响盈余管理的支持证据。与会计数据间接有关的契约还包括劳资合同、人竞争和主管的变动、审计合约、对外募股、公司治理制度等。与第一类契约相比，这些契约与盈余管理的关系则要复杂得多。三是计量方法问题。
学术界对盈余管理的研究大都采用实证研究的方法。在盈余管理的实证研究中要解决的主要问题包括两个大的方面：
一方面，将盈利区分为操纵过的和没有操纵过的部分。一般说来，公司的报告盈利由现金流量和对现金流量的会计调整两部分组成，后者称之为应计部分(accruals)。总体应计部分可进一步拆分为非主观应计部分(nondiscretionaryaccruals)和主观应计部分(discretionaryaccruals)。在这里要说明一下非主观应计部分和主观应计部分两个概念。其中，非主观应计部分秉承了创造应计会计的原本目的，即提高会计信息的质量使之能够更加准确地反映企业在特定时点的财务状况和特定时期的财务成果。因此，非主观应计部分是在尊重客观经济现实的前提下，对由于现金收付时点与交易事项发生时点不一致这一时差所产生的影响进行调整。这种调整是相对客观的，强调的是尊重客观经济现实，是在公认会计原则的约束范围内完成的。与非主观应计部分相对应，主观应计部分则是企业基于特定私人利益目的，在某一或某些特定时期通过对经济交易的刻意安排和财务报告的刻意调整创造出符合其需要的报告盈利。这种调整可以利用公认会计原则的弹性在公认会计原则约束范围内完成，但也可能超出公认会计原则的框架。在对盈余管理的实证研究中，有四种主要模型以及以它们为基础的改进或衍生模型被较为广泛的采用以度量主观应计?糠帧U馑闹帜P头直鹗窍＠P?Healymodel)、迪安龙模型(DeAngelomodel)、琼斯模型(Jonesmodel)和行业模型(industrymodel)。这四种模型的核心均在于对非主观应计部分的假设或处理上。在希利模型和迪安戈模型中，非主观应计部分从总体上看被假定为在各个考察期间保持不变，进而借由对比总体应计部分来判断样本在特定期间是否存在主观应计部分。琼斯模型和行业模型则释放了非主观应计部分在各个考察期间保持不变的假定，借助较长的时间序列或大容量的行业配对样本，运用多元线性回归等统计工具计量非主观应计部分，是较为复杂但更精确的计量模型。
另一方面，对盈余管理的种种情形进行解释。例如，有的被解释为管理激励引起的盈余管理。在管理激励引起的盈余管理中，又有多种具体的解释，如报酬契约、人竞争和债务契约等。有的被解释为政治成本激励引起的盈余管理。在政治成本激励引起的盈余管理中，也存在多种多样的具体情况，如院外游说、政府管制，甚至劳资谈判。此外，还有其它一些特殊的解释，如以股利为基础的盈余管理。以节税为目的的盈余管理、困境企业的盈余管理、运用盈余管理进行风险管理、IPO过程的盈余管理等等。
在过去的20年间，有一大批盈余管理的实证研究成果发表。盈余管理的实证研究不仅对会计实务和公认会计原则的制订产生了深远的影响，而且还大大地促进了现代会计理论及其研究方法的发展。其意义主要有：
1.盈余管理的实证研究加深了人们对应计制会计的认识，对现金流量表的推广应用起到了极大的作用。“现金为王”(cashisking)的观念在工商管理界非常普遍。现金流量表和“现金为王”的观念为什么会在80年代末期开始流行开来，自然有其特定的社会经济背景，但也与盈余管理的实证研究密切相关。因为，通过研究发现了大量的人为地操纵盈利的行为，会计数据成为数字游戏。通过研究还发现了操纵盈利的行为主要是来自企业管理当局对应计制会计的局限性的过分利用，钻了很多应计制会计的空子。在这些研究的基础上，人们将现金收付制发展成现金流量基础(cashbasis)。
2.盈余管理的实证研究加速了公认会计原则的完善和发展，尤其是表现在增加对外财务报告的透明度方面。前面谈到，沟通磨擦是盈余管理生存的重要条件之一。为什么会有沟通磨擦，原因在于信息不对称，人知道的很多信息，委托人可能知之甚少。要改善这个问题，增加对外财务报告的透明度是必不可少的。近年来，各国公认会计原则和国际会计准则的修订、新准则的立项和制订都是朝着这一方向发展的。
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一、集群的定义
广义上说，相互独立的一些系统构成了一个组就是集群。一个客户与集群相互作用时，集群的行为像是一个独立的系统一样。
从狭义上讲，集群是一些相互独立的计算机，这些计算机作为一个整体对外提供服务。对于客户来说，这些计算机的行为就好像一个计算机一样，但是其处理能力、可靠性、IO能力都得到了大幅的提升。
二、采用集群的目的
采用集群技术的目的可以概括为以下几个方面：
提高性能.一些计算密集型应用，如：天气预报，核试验模拟等，需要计算机要有很强的运算处理能力，现有的技术，即使普通的大型机其计算也很难胜任，这时，一般都使用计算机集群技术，集中几十台甚至上百台计算机的运算能力来满足要求。提高处理性能一直是集群技术的一个重要目标之一。
降低成本.通常一套象样的群集配置，其软硬件开销要超过$100,000。但与价值上百万美元的专用超级计算机相比已经相当便宜。在达到同样性能的条件下，采用计算机集群比采用同等运算能力的大型计算机具有更高的性价比。
提高规模扩展性（Scalabilitry）.，计划扩展系统能力的用户必须购买昂贵的最新的服务器，才能获得额外所需的CPU，驱动器和内存。如果该服务系统采用集群技术，则只需要将新的服务器加入集群中即可，对于客户来看，服务无论从连续性还是性能上都几乎没有变化，好像系统在不知不觉中完成了升级。
增强可靠性.据统计每年由于系统停运，全美国损失40亿美元。在零售业，平均每次停运损失140000美元，保安业每次停运平均损失450000美元，集群技术使系统在故障发生时仍可以继续工作，将系统停运时间减到最小。集群系统在提高了系统的可靠性的同时，也大大减小了故障损失。
三、集群类型
最常见的三种群集类型包括高性能科学群集、负载均衡群集和高可用性群集。
1、科学群集
科学集群是并行计算的基础。通常，科学群集涉及为群集开发的并行应用程序，以解决复杂的科学。科学集群对外就好像一个超级计算机，这种超级计算机内部由十至上万个独立处理器组成。但它却使用商业系统，并且在公共消息传递层上进行通信以运行并行应用程序。
我们常常听说又有一种便宜的Linux超级计算机问世了。这种超级计算机实际上是一个计算机群集，其处理能力与真的超级计算机相仿，但是硬件以及运行维护费用要比真正的超级计算机低很多，具有极高的性价比。
并行群集系统之所以可以达到如此高的带宽和低延迟，是因为它们通常绕过使用协议，如TCP/IP。虽然网际协议对于广域网很重要，但它包含了太多的开销，而这些开销在节点相互已知的封闭网络群集中是不必要的。节点之间可以使用直接内存访问(DMA)来进行通讯，它类似于图形卡和其它设备在一台机器中的工作方式。因此横跨群集，可以通过任何节点上的任何处理器直接访问分布式共享内存。
同样也可以使用低开销的消息传递系统，在节点之间进行通信。消息传递接口(MPI)是并行群集系统间消息传递层的最常见实现。MPI存在几种衍生版本，但在所有情况下，它为开发者访问并行应用程序提供了一个公共API，这样开发者就不必手工解决如何在群集的节点之间分发代码段。
2、负载均衡群集
负载均衡群集为需求提供了更实用的系统。如名称所暗示的，负载均衡群集使负载可以在机群集中尽可能平均地分摊处理。负载通常包括程序处理负载和流量负载。这样的系统非常适合向使用同一组应用程序的大量用户提供服务。每个节点都可以承担一定的处理负载，并且可以实现处理负载在节点之间的动态分配，以实现负载均衡。对于网络流量负载，当网络服务程序接受了太多入网流量，以致无法迅速处理，这时，网络流量就会发送给在其它节点上运行的网络服务程序。同时，还可以根据每个节点上不同的可用资源或网络的特殊环境来进行优化。
与计算集群一样，负载均衡群集也在多节点之间分发计算处理负载。他们之间的最大区别在于缺少跨节点运行的单并行程序。大多数情况下，负载均衡群集中的每个节点都是运行单独软件的独立系统。但是，不管是在节点之间进行直接通信，还是通过中央负载均衡服务器来控制每个节点的负载，在节点之间都有一种公共关系。通常，使用特定的算法来分发该负载。
网络流量负载均衡是一个过程，它检查到某个群集的入网流量，然后将流量分发到各个节点以进行适当处理。它最适合大型网络应用程序，如Web或FTP服务器。负载均衡网络应用服务要求群集软件检查每个节点的当前负载，并确定哪些节点可以接受新的作业。这最适合运行如数据等串行和批处理作业。那些系统还可以配置成关注某特定节点的硬件或操作系统功能,这样，群集中的节点就没有必要是一致的。
3、高可用性群集
可用性(availability)当集群中的一个系统发生故障时，集群软件迅速做出反映，将该系统的任务分配到集群中其它正在工作的系统上执行。
考虑到计算机硬件和软件的易错性，高可用性群集的的目的主要是为了使群集的整体服务尽可能可用。如果高可用性群集中的主节点发生了故障，那么这段时间内将由次节点代替它。次节点通常是主节点的镜像，所以当它代替主节点时，它可以完全接管其身份，并且因此使系统环境对于用户是一致的。
高可用性(HA)群集致力于使服务器系统的运行速度和响应速度尽可能快。它们经常利用在多台机器上运行的冗余节点和服务，用来相互跟踪。如果某个节点失败，它的替补将在几秒钟或更短时间内接管它的职责。因此，对于用户而言，群集永远不会停机。
某些HA群集也可以维护节点间冗余应用程序。因此，用户的应用程序将继续运行，即使他或她使用的节点出了故障。正在运行的应用程序会在几秒之内迁移到另一个节点，而所有用户只会察觉到响应稍微慢了一点。但是，这种应用程序级冗余要求将软件设计成具有群集意识的，并且知道节点失败时应该做什么。
HA群集也可以执行负载均衡，但通常主服务器运行作业，而系统使辅助服务器保持闲置。辅助服务器通常是主服务器操作系统设置的镜像，尽管硬件本身稍有不同。辅助节点对主服务器进行活动监控或心跳观察，以查看它是否仍在运行。如果心跳计时器没有接收到主服务器的响应，则辅助节点将接管网络和系统身份。
在群集的这三种基本类型之间，经常会发生混合与交杂。可以发现高可用性群集也可以在其节点之间均衡用户负载。同样，也可以从要编写应用程序的群集中找到一个并行群集，它可以在节点之间执行负载均衡。从这个意义上讲，这种集群类别的划分是一个相对的概念，不是绝对的。
四、集群的科研应用
1、科学群集与并行计算
科学集群是并行计算的基础，在科研领域，如：天气预报，核试验模拟等领域，科学集群获得了广泛的应用。因为科学集群涉及为解决特定的而设计的应用程序，需要有一定的学科背景知识，所以这里不作具体介绍。
2、负载均衡群集的远程
对于教育应用来说，负载均衡集群是应用面最广，最有潜力的集群应用形式。
随着网络教育的发展，网络教育系统的用户将成几何方式增长。由此而导致教育类网站的访问量大幅增长。由于教育网络资源很多是多媒体素材，包括音频、视频、动画等，这就会产生极大的网络流量负载以及额外的处理负载。
在这种情况下，单机的处理能力很快得到饱和，一种方案就是升级系统。升级系统的会导致服务器工作在降级模式下或服务器关机，对于客户来说，其效果和服务器遭受DOS攻击时的效果时一样的。
举个简单的例子，许多网站在升级的过程中，比如(同学录)，会不能访问或者有个提示："系统升级中，请稍后再访问"。这个"稍后"的概念通常是半天左右；而大家也可以注意到，象google这样的网站，在比(中国同学录)的客户访问量上要大很多的情况下也几乎没有出现这种情况，原因就在于google采用的是集群服务器。Google系统升级在后台进行的时候，其处理和IO负载被自动分发到集群中的其他服务器上，所以对于用户而言，几乎感觉不到在响应时间方面的差别。
另外一种方案就是添置新的服务器，但是在网络上，一台机器唯一的对应于一个IP地址，一个IP唯一的与一个域名绑定，客户需要在访问一个URL的时候得到相同的响应，而不是来自不同主机的不同响应。这就要求新添置的服务器和原有的服务器应该对外看起来就像一台服务器一样，而不是多台服务器。而这正是集群所产生的效果。
当教育网站的处理能力和IO能力超出单机的负载能力时，考虑性价比、运维成本、可靠性等多方面因素，集群技术就成为最佳的选择。下面给出一个集群技术在教育科研网中的应用实例。
五、实际应用方案举例
方案名称：宁波市教委教育与科研网络整体系统
按照宁波市教委的意见，要求在2010年基本上实现全市范围内教师、学生、家长共同使用互联网进行教学与管理。依据宁波市发展的总体水平与增长趋势，这个目标经过努力，是完全可以实现的。由此，教科网的构建成为整个目标的关键一环，其中包括了教育与科研网主干、教委办公系统、教委网上平台、网上学校、资源、内部E-MAIL等部分。而基于Turbolinux的整体教育解决方案以其出众的性价比、高可靠性和可扩展性，出色的担当了这一重任。
1、项目背景
1999年宁波市共有各级各类学校（含幼儿园）3078所，在校生95。28万人，教职工5。72万人。是年，全市新增了公安海警高等专校等5所学校，使全市普通高校和成人高校总数达到11所，在校生超过3万人。全市共有11185名学生升入全日制高校，高等教育毛入学率达到10。5％。与全国平均水平持平。普通中等专业学校24所。成人中专22所，在校生4。2万人，有普通中学326所，在校生25.12万人；初中毕业生升入高中段学习的比例为78。81％，据全省第一，普职招生比例保持在4.1：5.9，城区已经基本普及高中段教育。小学1195所，在校生43.38万人。幼儿园2024所，在园幼儿15.05万人，幼儿园入园率达到93.64％。全市基本普及九年义务教育，义务教育人口覆盖率为100％。可以看到，宁波市的教育状况走到了全国领先的地步，而整个教育系统的上网也就提上了日程。
2、业务挑战
宁波教科网由于组成部分多，多功能需求也就比较复杂，大体包含以下部分。
2.1大容量邮件
根据规划，需要将市教委直属机关、宁波市区所有学校的老师和学生的电子信箱集中放在教育和科研网络中心的电子函件服务器中。因此电子邮件服务器的容量估计需要10万。而且，今后可以依据需要扩充。
2.2LDPA;
为了保证整个网站的一致性和安全性，需要采用LDPA认证。
2.3支持Webmail：
为了方便使用，必须支持Webmail，用户只要使用浏览器就可以完成所有的邮件操作。
2.4Web
宁波市教委网站市一个为全市3000所中小学提供网上服务的平台。该平台应该以方便使用为目标，各个中小学、教委机构通过注册用户自己的网上信息。网管中心负责整个网站系统的安全和稳定工作
2.5办公自动化系统（OA）
教委办公信息系统的实现市整个教科网的软件实现的第一步，所以它不仅要在功能上能符合现在教委业务的需要，而且在整个体系结构上必须和以后要实现的学校办公系统，教委义务管理系统、学校业务管理系统之间有很好的接口。另外在市教委系统和各县（市。区）教委系统之间有较好的接口。
2.6网上学校
包括课件、教师、学生、练习、答疑、讨论、点播、交互等多个部分
2.7资源
包括各种音频、视频、文本、动画等资源
3.项目实施
3.1Web系统
通过Turbolinuxserver和turboClusterserver构建WebServer集群。实现Web、FTP等服务的负载均衡和高可用性方案。WebServer为Apache。对于基于BS结构的OA系统。可以通过此接口为用户提供可靠的服务。
3.2数据库系统
通过TurbolinuxDataServer＋Oracle8i和TurboHA构建Database集群，提供高可用性的数据库，数据库为Oracle8i，通过TurboHA实现双击热备份功能。对于OA系统，可以提供可靠的数据库服务
3.3Mail系统
通过TurbolinuxServer和TurboHA为Mail系统提供稳定的系统平台
3.4OA系统
根据具体需求合作开发，使用TurbolinuxDataServer+Oracle8i为开发工具，该软件提供构建复杂的网站的开发、部署、服务等全套方案。系统硬件平台采用基于intel至强处理器的服务器。
4.效果评价
该系统构建已经完成，预期的功能都已经得到很好的实现。对于宁波教委的日常工作、网上教育有了极大的促进作用。当然，这只是整个教科网构建的第一步，而宁波市教委也正在大力推广应用Turbolinux教育解决方案的经验，争取早日实现全市全校网上教学的宏伟目标。
六、结束语
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