时间:2023-05-11 15:55:26
能源动力类范文第1篇
【关键词】能源动力;人才培养;改革
能源是国民经济的命脉,是国家可持续发展的重要物质基础和根本保证。能源与动力工程类专业正是致力于培养能从事能源开发与利用的技术与管理人才。目前,全国有200余所高校开设了能动相关本科专业,其中大部分已经建设较为成熟,部分985和211高校的能动专业在国内已具备一定的影响力且具备鲜明特色[1]。而三峡大学的能动专业于2011年才开始立项建设,并同年开始招生。作为地方高校新开设的能动专业,在人才培养方面必须适应社会和行业需求,符合我校 “高素质、强能力、应用型”的人才培养的目标,因而,在专业建设伊始,就不能完全照搬其他高校能动专业人才培养模式,需要结合实际情况,大胆改革和创新,才能在国内同类专业中快速占领一席之地,并以高起点快速稳健发展。
1 国内外研究现状
欧洲和美国的大学将能动类专业设置在机械工程系中,且不以专业来单列,而只是机械类的一个方向,称为热流科学(Thermal and Fluid Science)或能量系统(Energy system),而核工程与核技术则一般单独设立,或者设在化工系中,例如美国麻省理工学院、佛罗里达大学等,机械工程的教学与研究范围覆盖了目前国内本科生专业目录中的机械类、能源动力类的范围,这样就大大扩展了能动专业的学科基础和专业领域,以此来适应“应用型”人才培养的需求,使学生获得坚实的专业理论和宽广的专业知识。
我国能源动力类专业形成于20世纪50年代[2],当时在苏联教育体制的影响下的分为10个三级专业,经1993、1998、2012年三次修订最终合并为1个专业:能源与动力工程,使得专业覆盖面被大幅度拓展,要求本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,受到现代动力工程师的基本训练;具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。要实现以上人才培养目标,关键在于如何紧跟行业需求并结合高校自身情况,制定科学的人才培养方案并认真执行。然而,经前期大量调研结果表明,目前国内高校尤其是地方院校在能动专业人才培养上存在以下特点或不足:
(1)专业划分过细,口径太窄。大部分高校在能动专业中设置了多个专业方向,如水力发电、火力发电、清洁燃烧、供暖、制冷等,并将专业课分方向模块进行教学,这极大地限制了学生的选择空间,不利于学生专业知识拓展,使学生在择业时被固定在某个方向上,缺乏竞争力。
(2)人才定位不尽合理。经前期广泛调研发现,随着我国现阶段加快能源建设的力度,国内目前需要更多的是能源动力行业运行、维护与管理方面的技术人才[3],对于高端人才如设计研究类人才虽然稀缺,但由于能动专业实践性强的特性,一般难以由高校直接培养此类人才,即高端技术人才亦需要从工程实践中磨砺而出。所以作为地方院校,尤其新开设能动专业的地方高校,不能一味照搬985、211高校以及部分经过几十年专业建设已经具备自己鲜明特色和专业实力的高校的人才培养模式,必须紧跟行业需求,以培养应用型人才为主线,并充分利用和发挥高校自身的特色和优势。
2 三峡大学能动专业人才培养模式改革
三峡大学的能动专业于2010年底才开始立项建设,并于当年从我校2010级机械设计制造及其自动化专业中分流出53位学生按照能源与动力专业人才进行培养,2011年开始以能源与动力工程专业独立招生,故截至目前实际上已有一届学生毕业(2010级),且2015年度即将毕业的学生目前绝大部分已经签订了就业协议。近五年来,学校在专业本专业建设过程中积极探索,对兄弟高校及能动相关的企事业单位进行了广泛调研,并紧密结合我校能动专业“新开设、新起点”的现实情况,培养和提炼自己的专业特色,并对本专业的人才定位和培养进行了以下改革:
(1)在人才培养与定位方面,以培养“高素质、强能力、应用型”人才为指导,制定了专业人才培养方案,着重提炼专业所覆盖知识体系的共性,拓宽专业口径、增厚专业基础、突出方向共性、弱化专业方向、提升就业能力,扩大就业口径。具体为:1)以流体机械动力学为基础,设置适用于水力发电、热力发电、风力发电中能量转换动力装备的动力学相关系列必修基础课程,突出水力发电专业课,并辅以风力发电等专业课程;2)以热-力转换原理为基础,设置适用于火力发电、生物质能发电、核电等热动力学、热交换、热传输相关的系列必修基础课程,专业课设置方面突出火电、核电,辅以生物质能相关课程。即将动力工程专业分为流体机械和热力机械两个方向,但在培养过程中,大大拓宽了专业基础必修课的范围,增加学生后续就业时行业选择的范围。
(2)在实验/时间教学方面,以厚基础、宽口径、应用型人才培养为指导,建设和整合实验、实践教学条件。取消零散的课程实验/实践,开设系列综合实验/实践课程,使实验/实践教学具有层次性、连贯性、交叉性、系统性和良好的可操作性。避免以课程为单位开设实验时的连续性差、重复度高、综合性不强、效果差的缺点,同时在一定程度上降低建设成本。此外,学校还积极开发校外实践基地,挖掘学校所在地区及周边区域广泛的能源动力行业/企业资源,作为本专业有效的实践基地。
(3)以校外实践基地建设为抓手,开发专业初期就业资源。任何一个高校新专业就业时其情况都或多或少存在不确定性,其原因主要在于社会和行业对于特定高校新专业的认识度不高。因而打开就业工作局面难度大,故无论从短期还是长远来看,都需要充分利用所建立的校外实践基地作为就业渠道,使基地发挥更大作用,这需要在基地建设过程中同时做好基地管理制度建设,以协议的形式为本新专业向基地输送人才提供保证。
3 改革效果
近五年来,学校在建设能动专业过程中不断探索,最终形成以上建设意见和改革措施,并取得了显著成效:
(1)制定了科学合理的能动专业人才培养方案,确定以掌握能源转换装备运行及转换机理为基础,在传统的专业基础课程中,将《流体机械原理》、《水轮机及调节器》、《汽轮机》等增设为专业公共基础课,在专业拓展模块课程中按水电、热电、流体机械、新能源发电等设置小学分模块供学生选修,但不限制选择模块数量。目前学生就业反馈情况表明,在弱化专业方向、增厚专业基础课程后,学生在择业过程中即使不在个人专业方向上就业,只要未跨出能动行业,就能很快适应新领域的工作。
(2)整合实验/实践教学计划和条件。如将以往随理论课程开设的《流体机械原理》、《流体力学》、《液压传动与控制》、《泵站工程》、《水轮机及调节器》等的课程实验进行专门设计,整合成32学时的《流体综合实验》课程;将《热力学》、《传热学》、《汽轮机》、《热电厂动力工程》、《锅炉原理》等课程的实验内容整合成32学时的《热工综合实验》;将《测试技术》、《控制工程》、《电厂自动化》等课程实验整合成16学时的《测控综合实验》等,并根据相关理论课开设时间将综合实验课内容分为两个学期开设。这样学生能够得到更为系统的、连贯的实践训练,相比随理论课程开设的零散实验,综合实验教学效果更好随
(3)目前已在学校所在地区及周边能动企业建立本专业的实践/实习基地,且已经有效运行,如安能(宜昌)热电(生物质能发电)、长江电力(葛洲坝)、安能(襄阳)火电、三峡电厂、清江的隔河岩电站、高坝洲电站、向家坝电站、黄龙滩(十堰)电站、湖北宜化集团、宜昌安琪酵母、黑旋风工程机械等20多家能源企业和流体机械设计制造企业,可完全满足学生毕业实习、生产实习及其他培训的接待需求,极大地缓解了专业实践条件建设需要大投入的困难。
(4)专业就业情况良好,第一届毕业生(2010级,共53人)就业率达100%,其中除4人继续攻读硕士研究生外,15人进入水力发电厂,17人进入火电、生物质能电厂,6人进入电力部门事业单位,11人进入与流体机械及能源装备设计、制造相关企业。其中17人(32.1%)在本专业校外实践基地相关企业就职。截止2015年3月中旬,第二届毕业生(2011级,共81人)已签就业协议的达72人,已确定攻读硕士研究生5人。学校以专业调研、毕业生就业企业回访等多种形式,进一步拓宽和加深了与行业内相关企事业单位的联系,并就用人单位对我校毕业生在生产实践过程中的综合素质和表现进行跟踪回访,结果表明学生的综合能力水平总体较高。
4 结语
能源动力类专业是实践性、技术性很强的专业,且专业覆盖的技术领域非常广泛,针对具体的应用领域其技术专业性又较强,而高校在该专业人才培养的过程中一方面不可能面面俱到,设置过多的专业方向,另一方面又不能过于集中,而使得学生的专业知识领域过窄,导致就业方向没有选择余地。因而,在人才培养过程中要更多地考虑专业领域的共性,增厚专业基础,拓宽专业口径,使学生获得尽量宽广的专业综合知识,才能具备一定的竞争力,以适应现代能源动力领域对专业人才的需求。
【参考文献】
[1]徐翔,余万,陈从平,方子帆,李响,赵美云.三峡大学“能源与动力工程”专业培养方案的制订与完善[J].科教文汇:上旬刊,2014(6):60-61.
能源动力类范文第2篇
关键词:能源动力类专业;实践教学;创新能力;内容体系
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)19-0086-
诺贝尔奖获得者李振道先生在西北师范大学百年校庆典礼上提出:“培养青年人才,不能仅依靠课堂教学和靠高科技工具,人才的培养要在实践当中去培养,在培养的过程中,使学生变成老师的助手。”[1]由此可见,实践教学作为创新型人才培养中的重要环节,对于提高学生综合素质、培养创新能力,具有不可替代的重要作用。
实践教学环节包括实验操作、生产实习、毕业设计、毕业实习等环节,是对学生实际操作能力培养的重要环节之一,也是教学质量最直观的反映。尤其对高等工科院校而言,要培养高素质应用型人才,更应重视实践教学。只有通过实践操作,才能使学生在实践中检验所学知识,发现新的问题,掌握科学方法,培养创新意识,从而提升综合素质。因此,加强实践教学是提高人才培养质量的关键环节,也是培养理论与实践相结合的创新型人才的有效途径之一。[2]
一、能源动力类专业实践教学改革的必要性
近年来,高等院校对实践性教学环节的重要性的认识逐年提高,实践性环节的教学条件逐年改善,教学效果也有所改善。但是,国内高校特别是一般高校在实践性环节教学中依然存在以下困难与不足:[2]
1.对实践性环节的重要性普遍认识仍不够到位
认为实践教学仅仅是为了巩固理论教学的辅助手段,使实践教学缺乏设计性、创新性。学生实验时往往是简单的“依样画葫芦”,单纯依据指定的操作步骤完成实验内容,提交实验报告,仅仅是掌握了最简单的操作技术,而忽略了对学生创新能力的培养。
2.实践性教学环节所占时间比例偏小,难以达到培养学生综合能力的目标
近几年来,工科专业教学计划中实践性环节所占比例有明显的增加。但总体来看,集中实践环节教学的总周数占总教学周数的比例约为20%左右,仍然偏低;特别是课程教学中,大部分课程实验学时数占该课程总学时数的比例只有10%左右,而在欧美国家,这个比例可占30%~50%,甚至更高。
3.项目设置欠合理,内容陈旧,信息量小,学生反映收获不大
几十年来,大学工科专业实践性环节的教学内容变化很小,套路基本不变。现以某院校热能与动力工程专业的实践性环节为例进行分析。
(1)该专业的金工实习工种设置为车、钳、刨、铣、磨、焊接、热处理,实际操作以钳工为主,车、焊接次之。这种做法坚持了几十年,基本没有变化和创新,现代加工技术以及非金属材料的加工未列入教学内容。
(2)机械零件设计、锅炉原理、汽轮机原理、热力发电厂四门课程安排了课程设计,但设计内容年年相同,每个学生的设计成果基本一样,无法真正培养学生的创新能力、动手能力、独立分析问题和解决问题的能力。
(3)课程实验的设置欠合理,实验内容零碎,综合性差,重复内容较多;实验的档次不高,多为验证性实验,未能充分发挥学生的主观能动性;实验设备的台套数少(有些贵重实验设备只有1~2套),造成有些实验变成了演示性实验。
(4)生产实习和毕业实习虽然在时间、场地方面得到了保证,但由于经费紧张,学生只能整班地安排在较近的某一个企业内实习,人员拥挤;企业因安全生产的需要,不能让学生进行实际操作,从而达不到预期效果。
(5)毕业设计是最为重要、安排时间最长的实践性环节,也是最为重视的实践性环节。目前,毕业设计因师资力量、设计场地和条件等方面的原因,导致部分选题在前沿性、创新性、综合性等方面达不到要求;少数教师在指导毕业设计过程中只注重对具体问题本身的解决,忽视了对学生研究方法的指导和能力的培养。
4.方法和手段落后
实践性教学环节使用的方法和手段有些仍然比较落后,计算机技术、多媒体技术、本领域内的优化设计软件平台等新的设计手段和方法应用得比较少。如,在进行课程设计时,学生的大部分时间花在重复性手算上,变成了计算工具,而不是将主要精力放在设计方案的拟定、分析比较、方案优化上。长期以来,课程设计在培养学生独立分析问题、综合问题能力以及创新能力方面是不令人满意的。又如课程实验教学,从检测方法和手段到实验数据的分析方法和手段都跟不上科学技术的发展,有些实验手段和方法甚至相当“原始”,实验效果也就可想而知了。[3]
能源动力类专业主要培养能源清洁转换与利用和热力环境保护领域既有扎实的理论基础,又有较强实践和创新能力的人才,以满足社会对该学科领域的教学、科研、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。本专业具有明显的行业背景特色,拥有良好的实践教学条件,为实践教学改革创造了良好的条件。
二、创新型实践教学内容体系的改革与探索
针对能源动力类专业的特殊行业背景和人才培养目标的需要,以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”为总体要求,以强化工程实践能力培养为目的,改革了实践教学模式,构建了“实验+实习+设计+课外实践”四模块的实践教学内容体系。
1.实验模块
能源动力类范文第3篇
关键词:环境竞争力;人类福祉;动态最优经济模型
中图分类号: F124.5 文献标志码: A 文章编号:16720539(2013)05005006
当前,生态环境越来越成为影响各国、各地区发展实力的竞争因素,生态环境与经济发展的关系也越来越密切。因此,研究如何改善生态环境、增强区域发展竞争力自然成为各国政府、学者关注的热点问题。环境竞争力就是测度区域发展实力的重要量度指标,它涉及经济、社会、环境等多个方面,由五个要素构成,即生态环境、资源环境、环境管理、环境影响、环境协调。跟传统的竞争力概念相比,环境竞争力更强调环境作为人类生产、生活的基本要素作用,注重人类与环境的协调可持续发展,突出环境的现有及潜在影响力。环境竞争力的主要特点是:既要考虑现有的环境竞争能力,又要考虑变化的潜在影响。以自然环境的考察为主,与生态环境、硬环境相互交融。重视环境质量改善,对区域内及区域外的影响。关注环境保护措施实施的多重叠加效应。
对于环境竞争力的研究,目前文献主要集中于两个方面:一是环境竞争力的概念内涵;二是环境竞争力的测算与评价。当前国内外学术界在国家竞争力、省域竞争力、城市竞争力、产业竞争力、企业竞争力的概念内涵方面进行了深入、广泛的研究,并取得了很多成果,但对于环境竞争力的概念界定与内涵解析较少,其中黄茂兴、高建设等对环境竞争力的概念与内涵进行界定和明晰 [1]。在环境竞争力的测算与评价方面,研究文献较多。目前,关于经济-环境系统评价模型框架主要可以分为两大类:经济学框架和自然科学框架。经济学框架是建立在主流经济学理论基础之上的,它主张指标的货币综合价值核算 [2]。根据经济学理论来评价的方法主要包括绿色GDP核算 、自然资源损耗的货币价值核算、可持续经济福利指数、真实储蓄指数等。这些方法大都将人类经济发展中的环境损耗折算成货币价值,并将其纳入国民收入核算当中。自然科学领域的研究人员也提出了很多评价框架。在国外,经济合作与发展组织(OECD)提出了压力――状态――反应框架(PSR)模型以及随后由PSR框架扩展得来的DPSIR框架,联合国环境规划署和美国非政府组织提出了一个著名的社会、经济和环境三系统模型,这些都得到广泛应用。在国内,《管理世界》杂志社、社会科学文献出版社、福建师范大学共同设立的“省域经济竞争力研究中心”提出了一个生态环境、资源环境、环境管理、环境影响、环境协调等五个方面的评价模型[3]。
纵观现有文献,对于环境竞争力的研究取得了一定的成果,不过还存在着一些不足:(1)环境竞争力的概念内涵还需进一步深刻揭示和明晰;(2)对于区域经济竞争中的环境因素评估存在经济学框架和自然科学框架两种不同理论基础的评价方法,这两类评价方法之间的相互关系,还有待进一步揭示;(3)环境竞争力的自然科学框架评价方法中的指标选择较为随意,缺乏理论论证。所以,环境竞争力内涵及测算研究还要在理论解释、论证层面上进一步深入。基于此,本文试图对以上三个问题展开探讨。
一、环境竞争力与人类福祉的作用机理
生态环境通过经济-环境系统之间相互影响相互制约的相互作用关系,为人类提供各种服务。这些服务是人类从经济-环境系统中获得的收益,包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务(见图1)[5]。供给服务是指人类从生态环境获得的各种产品资源,包括食物、原材料、能源原料等物质资源,也包括生物遗传等非物质资源。调节服务是指人类从生态环境过程的调节作用当中获得的收益,例如维护空气质量、调节气候和水分、控制侵蚀、净化水质和处理废弃物、调控人类疾病、生物控制、授粉以及避免遭受风暴侵袭的保护等。文化服务是指通过丰富精神生活、发展认知、大脑思考、消遣娱乐和美学欣赏等方式,而使人类从生态环境获得的非物质收益,包括文化多元性、精神与宗教价值、知识系统、教育价值、灵感源泉、美学价值、社会关系、地方感、文化遗产价值、消遣和生态旅游等。支持服务是指生产所有的其他生态环境服务所不可或缺的服务,相比于生态环境的其他服务对人类产生相对直接的短期影响,支持服务对人类的影响则要么是通过间接的方式,要么是发生在一个很长的时间,例如养分循环、制造氧气和形成土壤等。
人类福祉是一个复杂的概念,由多种要素构成,包括维持高质量生活所需要的基本物质条件、自由与选择和健康、良好的社会关系以及安全保障等。福祉的组成要素,与周围的环境密切相关,可以反映
图1 自然环境服务及其与人类福祉之间的联系
出当地的地理、文化与生态状况[5]。事实上,生态环境通过为人类提供供给服务、调节服务、文化服务和支持服务,满足人类的各种物质、健康、安全等需要,增加人类的福祉。可以说,生态环境是人类福祉所不可或缺的。首先,生态环境的供给服务和调节服务与人类获取维持高质量生活所需要的基本物质条件具有强烈的联系。例如,生态环境供给的食物是人类生存的物质基础,原材料和能源则是人类生产的基本投入;而生态环境通过净化等调解服务为人类提供干净的水资源。其次,人类的健康与生态环境的供给服务、调节服务和文化服务存在强烈的联系。例如,生态环境提供的食物质量将直接决定人类的健康状况;生态环境的调节服务可以对传播疾病的害虫的产生影响,进而间接影响人类的健康;而生态环境的文化服务则为人类在消遣和精神方面提供惠益,进而提升人类健康状况。此外,安全同样受生态环境供给服务、调节服务和文化服务的变化影响。供给服务的变化可以影响各种物资的供应以及由于资源不断减少而引发冲突的可能性;调节服务的变化将会影响各种自然灾难发生的规律、频率、分布;生态环境的差异也会引起各种宗教礼仪或精神特性的不同,将会影响社区内的不同族群之间的关系。再次,人类社会关系主要受到生态环境文化服务的变化影响:文化服务可以对与人生体验相联系的品质产生影响。最后,自由与选择很大程度上是建立在人类福祉的其他要素基础之上的,因此也是受到生态环境变化影响。
生态环境不是一成不变的,有许多因素可以直接和间接地导致生态环境、生态环境系统服务与人类福祉发生变化。这些直接或间接导致生态环境系统发生变化的自然因素或人为因素并称为驱动力。生态环境系统服务的变化受多种驱动力的影响,而且这些驱动力之间存在着复杂的相互作用;同时,生态环境系统服务的变化反过来又对导致其变化的驱动力具有反作用。
根据不同的划分标准,可以把驱动力分为不同的类型。根据各种影响因素对生态环境作用的路径,可以把驱动力分为直接驱动力和间接驱动力两大类。其中,直接驱动力是直接地影响生态环境过程,是导致生态环境及其服务发生变化的物理、化学和生物方面的驱动力,我们可以根据不同的精确程度对它进行识别和测度。直接驱动力包括气候变化、局地的土地利用与土地覆被变化、物种引入或消除、技术改进与应用、外部输入(如化肥施用、害虫控制、灌溉等)、各种自然、物理和生物驱动力(如火山喷发等)、收获和资源消耗,等等。间接驱动力的作用比较广泛,常常是通过对一个或者多个直接驱动力的改变而起作用,是激发决策制定过程的各种信号,因而对于间接驱动力的影响,我们可以通过了解它对直接驱动力的作用而得以确定。直接驱动力和间接驱动力通常都可以发生协同作用。间接驱动力主要有人口驱动力(如人口数量、年龄和性别结构、受教育结构、空间分布等)、经济驱动力(如经济规模、进出口结构,等等)、社会政治驱动力(如民主化、民间社会组织地位、解决国际分歧的机制等)、文化与宗教驱动力(如个人消费观的选择等)、科学与技术驱动力(如对科研与开发的投资率、新技术的采用率、生物技术发展状况等)[5]。
二、环境竞争力的内涵
从上文可知,生态环境与人类经济系统之间相互影响、相互制约共同构成经济-环境系统。在这个系统中,生态环境具有供给服务、调节服务、文化服务和支持服务等服务作用。这些服务与维持高质量生活所需要的基本物质条件、人类健康水平、良好的社会关系、安全保障和自由与选择状况具有深刻的关系,也就是与人类的福祉息息相关。生态环境不是一成不变的,有许多驱动力会导致其发生变化,这些驱动力有直接因素,也有间接因素,有些决策可以控制的,有些则不能。人类会响应生态环境给人类带来的福祉变化,寻找其中的变化原因,适时改进社会制度,规范社会行为,促进科技创新,提升生产力,进而影响经济发展方式、速度、规模等状况,经济发展的不同状况会对生态环境造成不同的压力,最终促成生态环境的不同发展状况和不同的服务能力。而生态环境的不同状况也给人类带来不同的福祉,最后,人类又会根据生态环境给人类带来的福祉变化来调整自己行为。总之,区域经济-环境系统是生态环境和经济子系统组成的相互有机联系[6-8]。这个系统是一个循环运动的动态发展的整体系统[9]。由此可见,生态环境和人类社会发展之间的相互作用,与物理学上的力与功之间的作用机制十分相似:由社会响应、经济发展压力、生态环境状况变化组成的生态环境循环变化的动态系统最终形成环境竞争力,这个环境竞争力作用于人类社会,为人类社会带来功效与福祉。而环境竞争力的做功结果又反馈到生态环境循环变化的动态系统中,再次形成一个新的环境竞争力对人类社会进行做功。环境竞争力与其为人类带来的功效与福祉是循环变化和动态发展的。
对环境竞争力的作用机理进行理论探析可知,环境竞争力实际上是人类经济系统和生态环境之间相互作用的协调能力,最终表现为生态环境对人类生存和发展的支持与促进能力,表现为一个区域的可持续发展能力,一个地区环境最大化人类福祉的能力。它是生态环境循环变化和动态发展的结果。首先,环境竞争力是生态环境对人类的作用力。经济和环境之间互相影响、互相制约,共同组成了一个互相依赖的经济-环境系统。其次,人类发展对生态环境又有反作用。人类社会经济发展和生态环境的循环动态变化相互影响,相互作用,其作用结果则形成一个地区的环境竞争力(参见图2)。
图2 环境竞争力形成与做功的动态机制
三、环境竞争力内涵及测算的动态经济学分析 我们也可以通过动态最优经济学模型进一步分析环境竞争力内涵、环境竞争力的组成部分、环境竞争力的评价方法。
假设一个封闭的国家没有对外贸易,则可用以下的方程组来描述该国的经济-环境系统模型[10]:
MAX W=∫t=∞t=0Ut(C,S,P)e-ρtdt
(1)
Subject to :
K・=F(K,L,R,P,M)-C-f(R,S)-
g(D,S)-i(A,P)-j(N)
(2)
S・=a(S)+D-R
(3)
P・=A+b(P)-r(F,P)
(4)
M・=N
(5)
我们维护经济-环境系统的合理运作,最终目标要使经济-环境系统为人类提供的福祉最大化。这里的人类不仅包括当代人,还包括未来的子子孙孙。(1)式表示目标函数。其中,W表示人类的福祉总和,Ut(C,S,P)表示t时期的人类福祉,C表示消费的产品数量(如各种农产品、工业品等),S表示生态环境提供的各种资源存量(如石油等能源原料或者纤维等原材料),P表示环境品质状况(如空气状况、水污染程度等)。通过消费各种产品、资源、环境服务,人类可以获得福祉,越多的产品和资源的消费、越好的环境品质则意味着获得的福祉越多。因此,用Uc、US、UP分别表示边际产品福祉、边际资源存量福祉、边际环境状况福祉,则Uc>0、US>0、UP>0。ρ表示社会福祉贴现率,把不同时期的福祉折现为当前值。
(2)式~(5)式表示实现目标函数的约束条件。
(2)式中,K表示人造资本存量(如厂房、各种生产机器等人造生产工具与设施),K・表示人造资本存量的变动数量。F(K,L,R,P,M)表示生产函数。L表示劳动力数量,假设劳动力数是外生的。R和S均表示资源,只是R表示用于生产的各种资源投入,是一种流量概念,而S表示资源存量。f(R,S)表示在资源存量S的状况下,开采R的资源所需要的成本投入。D表示在人类的作用下资源的增长数量。g(D,S)表示在源存量S的状况下,要诱发资源增长D的数量所需要的成本投入。A表示人类对于环境的治理程度。i(A,P)表示在环境品质P状况下,要达到A的环境治理程度所需要的成本投入。N表示人力资本的增长数量。j(N)表示实现人力资本增长数量N需要付出的成本。所以(2)式表示,生产出来的产品用于人造资本的积累、人们的消费、资源的开采成本、资源的诱发成本、环境的治理成本、人造资本的积累。
(3)式中,S・表示资源的真实变化数量,a(S)表示资源存量S的自然增长数量。(3)式表示,资源的真实变化数量等于资源的自然增长数量加上人类诱发的增长数量再减去生产投入数量。
(4)式中,P・表示环境品质的真实变化情况。b(P)表示环境品质在P状况下的自净情况。r(F,P)表示环境品质在P状况下生产F对环境造成的影响。(4)式表示,环境品质的真实变化等于人类对环境的治理程度加上环境的自净状况减去生产造成的环境影响。
(5)式中,M・表示人力资本的真实变化数量,其应等于人类对人力资本的培育数量N。
需要求解的方程组其实是一个最优控制模型,其哈密尔顿函数则为:
H=U+γKK・+γSS・+γPP・+γMM・
(6)
(6)式中,γK、γS、γP、γM分别表示人造资本、资源、环境品质、人力资本的影子价格。求得最大化的一阶条件并整理,可以得到整理后的哈密尔顿函数:
H=U(C,S,P)+UC(F-C-f-g-
i-j)+UCgD(a+D-R)+
UCiA(A+b-r)+UCjNN
(7)
(7)式中,gD、iA、jN分别表示边际资源诱发增长投入成本、边际环境治理成本、边际人力资本增长投入成本。(7)式的哈密尔顿函数H表示t期动态真实福祉状况,它等于t期静态福祉U(C,S,P)加上人造资本变动带来的福祉变化加上生态环境的资源真实存量变动带来的福祉变化加上环境品质变动带来的福祉变化加上人力资本变动带来的福祉变化。
对t期静态福祉U(C,S,P)进行泰勒公式展开:
U(C,S,P)=U(0,0,0)+C・UC(0,0,0)+
S・US(0,0,0)+
P・UP(0,0,0)+
12!(CC+SS+
PP)2U(0,0,0)+…
(8)
(8)式中,U(0,0,0)表示消费产品、资源数量、环境品质均为0时福祉,其值等于0。UC(0,0,0)、US(0,0,0)、UP(0,0,0)分别表示消费产品、资源数量、环境品质均为0时的边际产品福祉、边际资源福祉、边际环境品质福祉。根据泰勒公式原理,可以把(8)整理,表示为:
U(C,S,P)≈C・UC(0,0,0)+
S・US(0,0,0)+
P・UP(0,0,0)
(9)
把(9)式代入(7)式并整理得:
H≈C・UC(0,0,0)+UCjNN+UC(F-
C-f-g-i-j)+UC(gD(a+
D-R)+iA(A+b-r)+SUC・
US(0,0,0)+PUC・UP(0,0,0))
(10)
(10)式中前半部分C・UC(0,0,0)+UCjNN+UC(F-C-f-g-i-j) 表示消费产品、人造资本变动、人力资本变动等给人类带来的动态福祉状况。而(10)中后半部分UC(gD(a+D-R)+iA(A+b-r)+SUC・US(0,0,0)+PUC・UP(0,0,0)),表示生态环境为人类提供各种资源和良好环境品质给人们带来的福祉。式中Uc是边际产品福祉,表示消费一单位产品所能带来的福祉,因此式中gD(a+D-R)+iA(A+b-r)+SUC・US(0,0,0)+PUC・UP(0,0,0)则表示,用消费品为计量单位的生态环境给人类带来福祉的能力,也就是我们上文提到的环境竞争力,用字母V表示:
V=gD(a+D-R)+iA(A+b-r)+
SUC・US(0,0,0)+PUC・UP(0,0,0)
(11)
因此,生态环境给人类带来的福祉=Uc(边际产品福祉)*V(环境竞争力)。
对(11)式中a(S)和b(P)进行泰勒公式处理,并整理得:
V≈gD・D-gD・R-iA・A+iA・
r+S(US(0,0,0)UC+as(0))+
P(UP(0,0,0)UC+bP(0))+…
(12)
(12)式中US(0,0,0)UC+as(0)和UP(0,0,0)UC+bP(0)均为常数分别用d和e表示,则(12)可以整理为:
V≈gD・D-gD・R+iA・A-iA・r+
S・d+P・e
(13)
由此可见,环境竞争力可以分解为六个部分:人类诱发自然资源增长的能力gD・D,人类对自然资源开发利用对自然资源给人类带来福祉的能力下降程度-gD・R,人类治理环境的能力iA・A,人类生产活动带来的环境品质衰退对生态环境给人类带来福祉的能力下降程度-iA・r,自然资源存量现状给人类带来的福祉能力S・d,环境品质现状给人类带来的福祉能力P・e。换句话说,这六个部分中,gD・D其实表示人类对自然资源维护反应能力,gD・R表示人类生产行为对自然资源造成的压力,iA・A表示人类对生态环境品质的治理反应能力,iA・r表示人类生产行为对生态环境品质造成的压力,S・d表示自然资源存量现状给人类带来的福祉能力,P・e表示环境品质现状给人类带来的福祉能力。由此可见,通过对经济-环境系统的经济模型分析可知,环境竞争力可以按照压力――状态――反应框架(PSR)展开测算分析。
四、结语
生态环境越来越成为影响各国各地区发展实力的竞争因素,最终影响着人类福祉状况,因此,评价环境竞争力是一个重要议题。通过动态最优经济模型,可以深入探析环境竞争力的内涵、测算评价方法,揭示评价环境竞争力的经济学框架和自然科学框架以及这两类评价模型之间的本质联系。首先,环境竞争力是生态环境和人类之间的相互作用的协调能力,最终表现为生态环境对人类生存和发展的支持与促进能力,表现为一个区域的可持续发展能力,一个地区环境最大化人类福祉的能力。其次,环境竞争力是一个动态概念,它可以进一步地分解为六个子能力,这六个子能力揭示了:评价环境竞争力不仅要评价生态环境品质现状给人类带来的福祉能力,也要分析人类行为对生态环境品质造成的压力、人类对生态环境品质的治理反应能力。
本文只是在理论上探析环境竞争力的内涵、测算评价方法,至于环境竞争力的完整测算评价模型以及实证分析,还需在后续研究中进一步展开。
参考文献:
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能源动力类范文第4篇
关键词:专利;分类修订;新能源汽车;产业发展
1 专利分类体系简述
建立在《关于国际专利分类斯特拉斯堡协定(1971)》基础上的国际专利分类体系(下文简称IPC)为专利文献提供了一种共同的分类工具,其建立的首要目的是为各知识产权局和其他使用者建立一套用于专利文献的高效检索工具,用以确定新颖性,评价专利申请中技术公开的发明高度或非显而易见性;此外,IPC还可用于对某一技术领域中的现有技术进行调研,对工业产权进行统计,从而对该领域的现有技术做出评价[1]。IPC是当前世界上应用最为广泛的检索专利文献的高效工具,其按照树状结构划分某一技术整体,并从功能和应用的角度设置了分类条目。
除IPC分类体系外,欧洲专利局(EPO)还拥有建立在IPC基础上的、更为细化的内部分类体系(下文简称ECLA),自2013年起,在ECLA基础上结合了美国专利商标局(USPTO)的分类实践,建立了联合专利分类体系(下文简称CPC),为欧洲专利局和美国专利商标局共同拥有。同时,日本特许厅(JPO)也拥有建立在IPC基础上的、更为细化的内部分类体系FI,以及专门为计算机检索而开发的专利分类体系F-Term。这些更为细化的分类体系为精细化检索专利文献提供了可能。
2 专利分类与产业发展之间的关联
专利分类体系是出于管理和检索专利文献的目的而建立的,它建立的原则是:将专利文献中同一技术主题归于同一分类条目下,从而便于在需要时通过该条目获取到相应的技术主题。随着技术和产业的发展,某一技术领域中的专利申请数量不断增长,到达一定数量之后,相关的一个或若干个专利分类条目中会积累大量的文献,影响检索效率;另一方面,在技术发展到一定阶段后,原有的分类条目在结构设置上与产业发展的方向不相符,需要对分类体系加以调整。因而,专利分类体系会定期或不定期进行修订,分类条目的修订可分为三种情形:新增条目、修改已有条目和删除某些条目。新增和修改的分类条目可以体现出技术改进,揭示成熟产业的技术更新;而删除的分类条目能够反映产业的技术创新与更替,在一定程度上体现了被淘汰的技术分类。
因而,从分类体系修订的条目关联中,可以一定程度上反映产业的发展状况。下文将以新能源汽车产业为对象,探索该产业关键技术对应专利分类条目修订反映出的产业技术发展热点和方向。
3 新能源汽车产业发展与产业专利体系修订
3.1 主要关键技术分解
由于现有IPC按照传统汽车结构进行构建,无法体现出新能源汽车的动力类型,因此,为了更好地研究新能源汽车领域专利分类与产业技术的衔接关系,并由此研究专利体系的动态变化与产业技术发展的互相影响,本文对新能源汽车产业的关键技术进行分解,具体如下:
其中一级技术分支囊括了三种动力车型,即,纯电动汽车、插电式混合动力汽车、以及燃料电池汽车的全部关键技术。
电驱动系统指将车载电源的电能转换为机械能,并通过驱动机构驱动车轮转动的动力装置。
储能装置指新能源汽车上安装的能够储存电能的装置,包括动力蓄电池、燃料电池、超级电容和飞轮电池等或其组合,囊括了电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车的各类电池、储能设备。
整车电子控制系统指用来联合控制新能源汽车各子系统运行,进而控制整车运行状态的系统。包含了纯电动汽车、混合动力电动汽车以及燃料电池电动汽车用整车电子控制系统的全部特点。
另外各二级技术分支按照其产品类型还进一步包括一定数据量的三级技术分支。
按照上述关键技术分解表,将其与专利分类表进行对照,发现储能装置以及整车电控两项关键技术涉及到了IPC或CPC修订历程中的多个修订项目,这两项技术也是新能源汽车领域技术研发的重点方向,一定程度上体现了分类体系变化与产业技术发展存在的关联关系。因此,下文重点从储能装置以及整车电控两项技术的角度分析该产业与专利分类的关联和启示。
3.2 分类修订项目在新能源汽车产业总体分布情况
在储能装置这一关键技术上,分类体系的修订主要集中在太阳能电池、动力蓄电池、燃料电池这些技术分支上;整车电控方面也涉及到了两项分类修订项目。近几年这几个技术领域分类条目修订频繁,反映出这些领域是新能源汽车产业中技术发展迅速,创新活跃的技术领域。
3.3 IPC体系中涉及新能源汽车产业关键技术修订情况
3.3.1 储能装置对应IPC修订情况
储能装置对应的IPC修订比较活跃,近五年内生效的修订项目有5个,分别是F005、F007、C460、A008、F017,集中在光伏转换器件、非水电解质蓄电池、二次电池温控等技术。
F005项目(H01L31/06-H01L31/078):涉及太能电池的势垒,其是太阳能电池的核心原理。随着太阳能电池技术的快速发展,专利文献量大量增加,原有的条目数难以满足分类和文献检索的需求,因此该技术的分类表进行了修订,修订后的IPC分类表由原来的8个分类条目扩展到20个分类条目,扩展后的新条目,可以更加明确太阳能电池的势垒类型,提升了技术主题精细化检索效率。
F007项目(H01L31/04- H01L 31/058):涉及太阳能电池的光伏转换器件的基本结构,具体涉及太阳能电池的封装、电互连、冷却和光学装置等。修订前的IPC分类表逻辑结构不够清晰,导致涉及光伏模块(由大量太阳能电池组成的整体模块)的技术,例如光伏模块的支撑结构、框架结构和接线盒等也分类在此,这些技术内容与H01L31/04的范围不是十分契合,新修订后的IPC分类表,新增了H02S这个小类,并且理顺了H01L31/04和H02S之间的关系,将涉及光伏模块的部分技术内容分类在H02S,使得IPC分类表的结构更加严谨清晰,分类位置更加明确,提升了文献检索效率。C460项目在修订过程中整合到F007项目中。
可以看出,涉及太阳能电池技术的分类修订近几年比较活跃,表面看,该技术与新能源汽车领域之间的关系并不十分紧密。但是,随着电动汽车的发展,与电动汽车配套使用的充电站可以大量采用太阳能电池作为清洁能源,该技术具有广阔的应用前景。
A008项目(H01M4/13、H01M4/48、H01M10/05):涉及非水电解质蓄电池及电极。该项目涉及修改和细分的小组主要有H01M4/13、H01M4/48、H01M4/58、H01M10/05。H01M4/13修订前仅1个细分条目,修订后14个细分条目,将非水电解|蓄电池的电极按所采用的活性材料进行分类,同时相应新增了5种类型电极的制造方法。H01M4/48修订前仅1个细分条目,修订后6个细分条目,将无机氧化物或氢氧化物活性材料进行细分,近几年来该方面的专利主要聚焦钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂等新一代锂离子电池活性材料。
3.3.2 整车电控技术对应IPC修订情况
整车电控技术领域近五年内IPC涉及到的修订项目有2个,分别是A038和C477项目。
A038项目(B60W小类):车辆子系统联合控制,即不同类型或不同功能的车辆子系统的联合控制、专门适用于混合动力车辆的控制系统、不与某一特定子系统的控制相关联的道路车辆驾驶控制系统。该提案涉及修改和细分的小组主要有B60W10/10、B60W10/12、B60W10/18、B60W30/04、B60W30/08、B60W30/16、B60W30/18、B60W
40/06、B60W40/08、B60W40/10、B60W40/12、B60W50/02、B60W50/08,本次修改主要体现了对于各个分类位置的进一步细分。随着新能源汽车技术的发展,有关新能源汽车整车电子控制系统的发展也随之活跃起来,A038提案的修订内容主要涵盖了车辆驾驶安全控制、自适应巡航控制、车辆牵引控制等方面,这些方面都体现了新能源汽车为提高行驶效率、节约能源消耗而带动的相关技术的发展。
C477项目(B60W20大组):专门适用于混合动力车辆的控制。该项目涉及B60W20/00组的进一步细分,内容涉及原动机功率分配控制、混合配置的控制、传动装置控制、原动机转换控制、系统故障控制等技术。B60W20/10组是有关原动机功率分配控制的技术,混合动力车辆的内燃机和电动机功率分配直接影响车辆行驶效率和运行成本,也是近些年混合动力车辆控制研究的重要方向之一。
3.3.3 其他专利分类体系中涉及储能关键技术修订情况
欧美联合分类体系(CPC),以及欧洲专利局曾经的内部分类体系(ECLA)中都涉及到新能源汽车产业储能关键技术中燃料电池(H01M8)方面的修订。
在燃料电池电动汽车中,燃料电池是关键技术。分类表H01M8/00对应燃料电池领域。尽管近些年IPC并未对H01M8/00进行过修订,但近几年CPC对H01M8/00进行过多次修订,其中修订比较多的分类号涉及H01M8/04和H01M8/10。H01M8/04涉及燃料电池的控制装置或方法,H01M8/10涉及固体电解质的燃料电池,这些是当前燃料电池技术发展的热点。燃料电池的优点是发电效率高、节能环保,因此适合应用在新能源汽车上,虽然目前由于市场原因,燃料电池电动汽车相比纯电动汽车要少很多,但燃料电池电动汽车依然是一个重要的发展方向。
CPC分类体系近五年没有涉及到新能源汽车产业整车电控关键技术相关的修订,反映出这项技术在欧美已经趋于成熟,关于这个技术领域的分类体系在几年前就已经很完善。
3.4 项目修订时间分布与产业发展关联关系
修订项目出现的时机往往是技术发展到一定程度,分类文献量激增,分类修订要求迫切的时间点。不同的技术发展和技术更新有一定的进程。储能装置方面,早在2006年即出现关于非水电解质蓄电池的修订项目,2010年开始储能装置方向出现修订高峰期,2010年至2013年期间密集出现了5个修订项目,分别集中在燃料电池、太阳能电池、动力蓄电池几个技术分支上。整车电控方向的两个项目分别出现在2010年及2014年,其中2014年提出的修订项目C477涉及混动车控制技术,历时1年多的修订讨论,目前已经完成,并已在2016年分类表中生效。有些技术对应的分类条目在近年内多次修改,说明其技术在持续发展,专利布局紧锣密鼓,应引起业内特别关注。
修订条目大多来源于ECLA条目或者CPC条目,部分细分来源于日本分类体系FI条目,说明欧、美、日等发达国家或地区在这些技术上发展更新非常迅速,已经从技术初创期发展到了成长期。
4 新能源汽车产业关键技术发展建议
《重点领域技术路线图(2015)》中新能源汽车产业的目标是“2020年自主新能源汽车年销量突破100万辆,市场份额达到70%以上”,“至2025年,与国际先进水平同步的新能源汽车年销量300万辆,自主新能源汽车市场份额达到80%以上”。结合前文分类修订项目的深入分析,在目前我国技术发展现状的基础上,本文对新能源汽车产业近年来分类修订活跃的关键性技术方向发展提出如下建议:
4.1 动力蓄电池技术
动力蓄电池系统是我国新能源汽车的发展重点之一,我国动力蓄电池技术的发展目标宏大,到2020年具有自主知识产权的动力蓄电池的发展目标要达到国际先进水平,在国内市场占有率要达到80%[2]。但结合在华发明专利申请情况来看,中国申请人占比仅37%,我国在华知识产权优势并不明显。全球发明专利申请量比较发现,日本和欧洲的发明专利申请数量巨大,美国次之,中国和韩国申请量占比较小,可见我国在该技术上与日、欧、美技术先进国家还有一定差距。从2007年开始,我国动力蓄电池的发明专利申请量逐步增加,并呈现加快发展势头,说明我国已经高度重视该技术并且已经逐步开展技术研发创新工作。
4.2 太阳能电池技术
从数据分析可以看出,日本、欧洲、美国技术发展起步早且发展平稳,已经处于技术成熟期,中国、韩国在2007年左右研发创新逐步加强。从修订项目看,太阳能电池技术的分类修订近几年比较活跃,2010-2013年间有三个修订项目,内容涉及半体材料、模块、工艺等,并新增一个光伏发电的小类。虽与新能源汽车领域之间的关系不是十分紧密,在《重点领域技术路线图(2015)》中太阳能电池属于新能源材料领域,但是,随着电动汽车的发展,与电动汽车配套使用的充电站可以大量采用太阳能电池发电作为清洁能源。因此,建议将太阳能电池技术作为新能源、电力装备等产业的重点发展方向,重点关注半导体材料、模块、工艺等技术分支,具体内容可参考修订项目,因其过于专业细致,此处不再赘述。
4.3 燃料电池技术
日本、美国、欧洲研发起步较早,日本优势明显,中国、韩国也有一定的研发创新规模。燃料电池汽车是一种理想的新能源汽车,其相比纯电动汽车的主要优势是方便,因为燃料电池汽车不需要冗长的充电过程,只需要几分钟就可以完成添加燃料。尽管如此,燃料电池汽车的劣势也很突出,燃料电池成本高昂,并且需要配建相应的制氢、加氢等配套基础设施,使用成本也很高,因此各国在该方向研发创新均没有明显上升趋势。目前,日本在燃料电池汽车领域处于世界领先地位,其也高度重视中国市场,积极在华进行专利布局,在华的燃料电池技术发明专利申请占到了46%的比例,专利优势明显,而我国只占到18%左右。因此面对这一巨大差距,我国企业应增强紧迫感,积极吸收借鉴日本、美国的先进技术成果。
2010年以来,欧洲分类体系对H01M8进行过多次修订,其中修订集中在固体电解质的燃料电池技术上,关键内容涉及固体电解质燃料电池的电解质膜。电解质膜是燃料电池的关键技术之一,是当前的技术发展热点和未来的技术发展方向。
4.4 整车控制技术
整车控制器作为新能源汽车的关键零部件之一,直接影响新能源汽车的研发与应用。我国的发展目标是2020年整车控制系统自主化率达到50%,关键国产化芯片应用率达到10%,自主实时操作系统应用率达到10%。到2025年,国产整车控制系统国内市场占有率达到80%,关键国产化芯片应用率达到30%,自主实时操作系统应用率达到50%。
5 结束语
综上所述,可以得出这样的结论,分类表的修订和全球技术发展密切相关,其修订的具体内容可能是产业技术发展的热点和方向,对于我国产业界来说,提前把握住分类体系的变化情况,能够对技术发展动向有所启示。
参考文献
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能源动力类范文第5篇
一、内蒙古矿产资源型产业关联度分析
根据投入产出理论,本文采用影响力系数来分析某一产业部门的后向关联度,用感应度系数来分析某一产业部门的前向关联度,这两个指标能够客观判断一个产业部门与其他产业部门技术经济联系密切程度,反映一个产业部门在国民经济中的地位,以及对整个经济的拉动及支撑作用。
(一)矿产资源型产业后向关联度分析
在投入产出分析方法中,常用影响力系数来描述某一产业部门的后向关联能力。通过比较影响力系数,可以分析不同的矿产资源型产业部门作为最终产品对国民经济各部门发展的影响或带动作用。图1给出了内蒙古不同矿产资源型产业部门的影响力系数,影响力系数越大,该部门的后向关联能力就越强,其发展对国民经济各部门的拉动辐射作用也越大。当某一部门影响力系数大于(小于) 1时,表示该部门增加一个单位最终使用时,对国民经济各部门所产生的需求波及影响程度高于(低于)社会平均影响水平。
从图1中的数据可以看出,我区矿产资源型产业的影响力系数普遍偏低,其值多数小于1。表明矿产资源各部门对我区国民经济的整体带动作用并不强。其中,以煤炭和电力为代表的我区优势特色能源部门的表现尤为不尽人意,作为一次能源产业中的煤炭开采和洗选业的影响力系数处于全部矿产资源型产业部门的末端,而由它转换而来的二次能源产业中的电力部门表现也差强人意。表明我区优势产业煤炭和电力部门作为最终产品对我区国民经济的实际总产出带动作用并不明显,进一步论证了能源产业自身生产过程对全区国民经济带动的不可持续性,其主要是因为能源产业基本为其他部门提供原材料,产品具有初级产品性质,属于整个产业链中的后向部门,因而对其他部门的影响辐射力较小,这与其在我区的基础产业地位是相适应的。相比较,金属冶炼及压延加工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业等矿产资源加工型产业的影响力系数均大于1,说明增加这些部门的需求对全区国民经济的带动作用及影响程度较为显著,主要是因为这些部门的技术含量较单纯的能矿开采部门高,产品具有中间产品和投资品的性质,因此附加值较大。它们的发展会引起整个生产的更快发展,是提高国民经济发展速度的关键部门,不但会对我区经济产生更大的辐射拉动作用,同时也有利于我区资源型工业结构的升级和产业结构的优化。因此随着经济的不断发展,它们将在我区国民经济中的地位越来越重要,这类部门应是我区今后矿产资源型产业部门发展的重点方向。
(二)矿产资源型产业前向关联度分析
在投入产出分析方法中,常用感应度系数来描述某一产业部门的前向关联能力,通过比较感应度系数,可以分析我区不同种类的矿产资源型产业作为初始投入要素对国民经济的推动能力。图2给出了内蒙古不同矿产资源型产业部门的感应度系数,感应度系数越大的部门,其前向关联能力越强,该部门对国民经济的支撑作用越大。它反映了当国民经济各部门均增加一单位最终使用时,某一部门由此而受到的需求感应程度。当某一部门感应度系数大于(小于)1时,表示该部门的感应程度高于(低于)社会平均感应度水平。
从图中可以看出,我区矿产资源各部门的感应度系数均很大,其值多数大于1,表明矿产资源各部门对我区国民经济的推动支撑能力普遍较强。这其中以煤炭、电力、黑色金属冶炼及压延加工业为代表的我区支柱产业的表现尤为突出,其感应度系数均在2.0以上,而电力产业的感应度系数位于矿产资源型产业之首,达到3.0以上,是社会平均值的3倍以上,表明这三个部门对全区经济发展的推动支撑能力最强。尤其当经济处于增长过快时期时,这些部门对经济的支撑推动作用将更为凸显,但也最先受到社会需求的巨大压力,极易造成供不应求的局面,成为制约国民经济发展的“瓶颈”部门,近年的油价上涨,油荒、电荒等现象,都充分说明了能源的紧缺对国民经济的制约作用。而在经济疲软萧条阶段,这些部门又是最先受到冲击的部门,极易造成供过于求的局面,对经济发展的制约作用也更为显著。这从金融危机对我区经济的影响就可看出,受其影响,我区电力、钢铁、煤炭产业受到的波及最早,对全区整体经济的影响也最深。因此,一个部门的感应度系数越高,该产业对国民经济的推动力越强,同时,其对国民经济的瓶颈制约作用也越凸显。这就要求我区在发展煤炭、电力、黑色金属冶炼及压延加工业等具有高感应度产业时,要以提高这类产业的整体抗风险能力为着力点,着眼于消除产业发展的瓶颈因素,防止国内外环境的变化对其造成的大起大落现象,进一步减少对全区整体经济造成冲击程度,有效保证全区经济的平稳快速发展。
(三)矿产资源型产业关联交叉分析
通过交叉关联分析,可以直观地看出我区各类矿产资源型部门与国民经济其他部门的关联效应。根据影响力系数和感应度系数(表1)对各部门进行分类,以社会平均值1.0为界,将“影响力系数-感应度系数”分割为四个象限,分布情况如图3所示。
表1 内蒙古不同矿产资源型产业影响力系数和感应度系数
表2是根据影响力系数和感应度系数的大小对内蒙古矿产资源型产业关联进行的分类,共分4类。
表2 产业关联分类标准
根据表2显示,内蒙古9个矿产资源型产业部门中,第一类是影响力系数和感应度系数均大于1的部门(处于第二象限),具有强辐射和强制约的双重性质,主要以黑色金属冶炼及压延加工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业和金属制品业等资源性加工产业为主。这表明这些部门和国民经济其他部门间具有高度的关联性,通过供给推动和需求带动两方面可以有效促进全区经济的发展。因此,上述部门是内蒙古国民体系中重要部门,同时也是制定产业政策和确定主导产业的重要对象。
第二类是影响力系数大于1而感应度系数小于1的部门(处于第一象限),具有强辐射力弱制约力的双重性质,图3显示我区没有矿产资源型产业部门处于该类。这类部门对国民经济其他部门的影响和拉动能力大,当这类部门快速发展时,能够带动内蒙古经济的快速发展,而由于其感应度系数较小,该产业以最终产品为主。该产业与基础产业和瓶颈产业的属性均有一定距离,所以在经济增长的过程中不会对经济带来负面的影响。
第三类是影响力系数小于平均值1而感应度系数大于平均值1的部门(处于第四象限),具有弱辐射力强制约性的双重性质,这类部门包括煤炭和电力产业,这两个部门主要为经济增长提供中间消耗服务,对国民经济其他产业的支持较为显著,具有基础产业的性质,应获得优先发展,否则会成为经济发展中的瓶颈。
第四类是影响力系数和感应度系数均小于1的部门(处于第三象限),具有弱辐射力弱制约性的双重性质,这类部门包括黑色金属矿采选业、石油和天然气开采业及燃气生产和供应业。这类产业部门影响力系数和感应度系数均偏小,其供给推动力和需求拉动力偏小,是关联效果较低的产业,这类部门不易带动其他产业的发展,也不易受其他产业发展的影响。
总体来看,内蒙古各类矿产资源型部门的前向关联效应要强于后向关联效应。其中冶金行业的前向关联效应和后向关联效应都较高,说明冶金行业与其它部门的关联效应都较强,对供需双方都起着较大的作用,其发展能够通过产业间的相互联系产生巨大的影响力,从而带动其他产业的发展,推进产业结构的优化,最终带动国民经济的快速增长。这类部门应成为我区今后着力重点优先发展的行业,以期最大限度地带动我区经济的快速发展。电力和煤炭行业的后向关联效应较弱,但前向关联效应较强,说明这些部门对我区国民经济的辐射能力并不强,但是这两个产业部门是其他产业的重要投入部门,极易成为我区经济发展中的瓶颈产业,对我区经济的可持续发展形成制约,因此,应特别关注其发展, 这类行业应是我区今后经济发展中重点改造升级的部门。石油、黑色金属矿采选业及燃气生产业的前向关联效应和后向关联效应均较弱,是我区矿产资源型部门中的弱质产业,这类行业可以作为我区今后矿产资源部门的非重点产业。
二、内蒙古矿产资源型产业生产诱发效应分析
本研究采用生产诱发系数测算各最终需求项目(消费、投资、输出)对内蒙古矿产资源各部门生产的诱导作用程度。生产诱发系数表示增加单位最终需求所诱发的部门生产额,生产诱发系数越大,表明该项最终需求对产业部门的生产诱发效果越强。
图4给出了消费、固定资本形成及流出三大最终需求对我区各矿产资源型产业的生产诱发系数。从图中可以看出,流出和固定资本形成是我区各矿产资源型产业的发展主要动力,而消费对于这些产业的发展并不明显。电力、煤炭及冶金产业即属于典型的投资拉动型产业部门,又属于典型的输出拉动型产业部门,其中尤以输出效应较为明显。当区外市场对这些部门的需求增加1元时,电力、煤炭及冶金产业的总产出将分别增加0.1377元、0.1575元和0.3328元。我区电力产业的消费效应最为突出,当社会消费增加1元,我区该产业的总产出将增加0.0869元。从最终需求对全区矿产资源型产业的生产诱发影响来看,电力、煤炭及冶金产业对于主要最终需求项目具有较高敏感度,说明这些产业部门受投资需求和输出需求的生产诱发作用较明显,加大投资和拓展区外市场需求可以有效加快这些产业的快速发展。这一方面符合矿产资源型产业资本密集性的属性,另一方面也揭示了我区的矿产资源型产业普遍是以原材料输出或初级加工输出为主的特征,且具有较高的对外依存度。这虽使我区的这些部门可以在更广阔的空间调动经济资源,但也极易受外部因素,尤其是国际经济气候、国家经济格局变化的影响。金融危机时期对我区电力、煤炭、冶金产业的影响显著大于其它产业就是实证。这要求我区的矿产资源型产业在今后的发展中应继续在延深产业链方向上做好文章,加强资源就地转化增值能力,同时积极开拓区外市场,尤其是要提高最终消费品市场比重,努力使消费成为这些产业发展的有力支撑点。
三、内蒙古矿产资源型产业发展策略
上述分析表明,从产业关联角度看,可以得出一个基本判断:总体上我区国民经济生产体系在矿产资源使用上是以煤炭、电力、黑色金属(钢铁)使用为主,尤其对煤炭的依赖性很大。从目前的形势看,我区经济发展对能源中煤炭和电力已经表现出较强的依赖,综合考虑我区的资源禀赋和能源安全,建议采用多元的能源发展战略。
一是对于矿产资源型产业中的不同分类的部门,应采取不同的产业政策。总体上,我区矿产资源型产业9个部门中,主要是煤炭开采和洗选业、电力热力的生产和供应业及冶金产业表现出相对于其他矿产资源型产业较强的产业关联效应。对于黑色金属冶炼及压延加工业等受最终需求及供给影响均明显的资源性加工业,应加大资本投入,努力提高产品附加值,积极开拓区外市场;对于煤炭、电力等受最终需求影响较大的产业部门,应以产业化为导向、着力理顺价格机制和体制,加强供需管理,集约化发展;对于黑色金属矿采选业、石油和天然气开采业等受最终需求及供给影响均不明显的单纯性资源开采业,应加强部门的改造升级,拓宽延伸产业发展链条,增强发展潜力。
二是以保护环境和节能减排为出发点协调各类矿产资源型产业发展的关系。一方面要着力于提高矿产资源使用效率和控制污染。煤炭作为我区的优势资源,其重要的能源战略地位短期内是难以改变的,因此必须着重从技术角度提高整个矿产资源部门的技术装备水平及工艺,强化资源就近转化、深度加工降低污染和提高煤炭使用效率促进煤炭产业的可持续发展;另一方面优化能源结构。大力发展清洁能源和可再生能源,包括水电、太阳能和风能等,最终形成一种多元的能源生产和使用的经济体系。
三是要积极拓宽各类矿产资源的进口渠道,推行资源利用总量控制,加快建立我区的战略性、支柱性矿产资源储备体系。矿产资源的安全储备,是世界上许多国家为应对复杂多变的资源市场供给形势做出的战略选择。我区应未雨绸缪,加快实施矿产资源安全储备战略,探索建立矿产品储备(包括矿产品应用企业储备、矿山企业储备、政府储备三级储备体系)、矿山生产能力储备、矿产资源的地质储备、资源量储备、潜在资源储备五个层次。
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