石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探教学内容与授课方法 摘要:石油地质勘探概论是为学校非勘探类、非石油工程类专业开设的公共(限)选修课。笔者通过近几年本课程的教学课堂改革,进行了教学内容优化与授课方法探索实践。浓缩了两大块内容,优化重点细节,合理分配32学时,整合教学方式和内容新体系;较好地提高了同学实践热情,提高实验与理论结合效率,提高同学动手创新能力;初步形成了教学与实践的新结合。合理利用资源,拓宽教学空间;采用多种辅助教学手段,多角度启发学生。 关键词:石油地质勘探概论;教学内容;授课方法 随着当前我国高等院校教学改革大潮,中国石油大学(华东)以培养新时代复合型人才为目的的新培养方案开始实施。新方案主要是全方位改革课程设置、减少课堂学时,并且要加强基础、拓宽知识面。因此,学校很多专业开设了“概论课”,主要面向全校的非本专业的学生开设公共(限)选修课。公共(限)选修课是我国高等院校教学体系中的重点组成,并成为实现“通识教育”的关键。“石油地质勘探概论”是我院为全校非勘探类、非石油工程类专业开设的公共(限)选修课,学生主要来自文学院、理学院、计算机学院、机电工程学院和体育学院等,他们从未涉猎地质类、石油类等教学课程。本门课程的教学目标是让非石油类专业学生初步了解地质学科的基础知识,为学生毕业后从事石油相关工作奠定较好的基础,因此,本门课程相当受学生们的青睐。但是,由于非石油专业的学生缺乏相应地质基础知识,同时课程综合性强,知识点多而杂,在32个课时内讲授这样一门内容庞杂的课程,学生在学习过程中可能会面临一定困难。 主要有以下几方面: (1)知识点多,重点把握不住。本门课程所涵盖的内容较多,也较为繁杂。按照本课程教学大纲安排,将其划分为两大部分(一部分为基础地质一部分为石油地质)。石油地质部分为重点,内容优秀是石油天然气的生成、运移和聚集等。但是由于32课时所限,每一个部分不可能面面俱到。但学生在学习过程中,容易把握不住两者之间的平衡关系,造成主次难分。 (2)对实验学习不够重视。实验教学的目的是综合运用理论知识,培养分析、解决问题的能力。本课程教学大纲中,共有3~4次实验课程,由于公选课程学生人数多,而每次实验课堂容纳人数又很少,同时实验准备工作相对烦琐,实验课的重要性在某些课堂相对弱化了,授课教师携带较少的矿物、岩石样品进行随堂讲解,学生不能亲自动手学习观察,对学生理解和学习掌握十分不利。在开展的实验课堂中,部分学生上课存在“好玩”与“好奇”的心态,重点观察感兴趣的岩石标本(化石、宝石等),以至于忽略了岩石鉴定的本质。 (3)学习思维转换较慢。学习一门新课程,掌握大纲知识点是教与学的重点内容,但掌握这门学科的研究方法或思路,才是高等学府教与学高层次的追求。让学生了解石油地质科学研究的思维、工作方法,开阔学科视野和思路,不仅能让学生得到较为系统的理论知识,而且对学生的学习思维方式也有很好的帮助。但是不同专业方向的学生,他们思维方式、掌握课程内容的能力以及学习目的不尽相同。因此,让他们将自己的专业思维与地学思维转换,其过程相对较慢。 1教学内容与授课方法探索实践 笔者自2011年开始,每年均进行本课程的教学。在课程教学中,不断尝试创新与改进,明确了创新课程体系教学内容组织与授课方法探索实践。根据笔者的教学经历,谈几点体会,供同行们讨论与参考。 1.1优选学习重点,整体分配学时 课程分基础地质部分和石油地质部分两大块内容,要有重点有难点的选择,让同学们在掌握点的时候,有效地将整体串联。本门课程所涵盖内容较多,也较为繁杂。课程教学大纲安排主要包括两大部分(一部分为基础地质一部分为石油地质)。石油地质为重点,其优秀理论是石油天然气的生储盖运圈保和分布规律;地质部分是学习理解石油地质不可或缺的前提。因此,课程32学时平均分配,每一部分为16学时的教学。在教学授课中,基础地质的重点主要为沉积岩和构造地质,其他内容可相对减弱。针对石油地质部分,主要开展“生储盖运圈保”六字方针的系统讲解。优选重点内容详细解剖,减轻为求全面而造成的过于浅显的现象。针对不同专业的学生,相同内容的讲解也会有所区别,例如在井下断层识别的空间学习中,理工科的学生其空间认识较好,可以适当地加快讲授进度;而文科的学生,则需要首先建立空间概念,然后再进入优秀学习。 1.2重视实践教学,提高学生动手实践热情 实验课程尽量安排到8~10学时,更有效地让同学们将理论知识应用到实际当中,增强动手实习热情。石油地质学课程的教学中,矿物标本和岩石标本认识教学环节非常重要,课堂中讲解需要几十分钟的内容,学生亲自看一眼、摸一下,就会一目了然。但对于非石油专业学生,学校并不能安排野外的实习教学。本课程教学大纲中,共有3~4次实验课程,地质部分包括矿物岩石标本的鉴定,以及构造图件的学习;石油地质部分包括绘制油藏平面图及剖面图,识别油气藏的类型,圈闭的信息读取等。因此,本课程应重视实验教学,鼓励同学们亲自动手操作演练,通过个人学结规律。第一,充分利用实验课学习。要求实验课分组上课,课堂人数小于30人、各种教学用具齐备,师生对面直接交流,结合实物标本与学生一起加强了理论课的学习。第二,鼓励学生走出课堂,综合利用我系与地质系的各个实验室,让学生拥有更多的地质感性认识场所,同时走出课堂到校园内进行各种岩石的识别,比如校内的各种建筑石材、花岗岩雕像、大理岩雕塑等;同时带领学生到唐岛湾公园观看海岸沉积现象,沿岸的碳酸盐岩石雕等。 1.3增强地质科学研究方法介绍,加快学习思维 转换适时准确地将石油地质思想和理论的发展以及石油地质研究方法和思路介绍给学生。不同专业方向的学生,其思维方式、掌握内容的能力以及学习目的各不相同。因此,在教学方式、方法和教学内容选取上应有所区别。同时,通过近几学期课堂实际效果观察,在教学过程中恰当穿插各油田实际的现场工作内容等,同学反馈非常好。 1.4综合利用多种教学方法和手段,拓宽教学空间 传统的板书教学,结合PPT展示、结合实验课堂的学习、结合校内校外资源的有效利用。另外安排学生观看有关地质和石油勘探等教学或生产录像视频片,这是不出门的地质现场实习,可以帮助学生迅速建立感性认识,这些都已经成为该课程教学活动的内容,取得了学生的热烈响应。 2结语 针对石油地质类高等学府而言,学校培育的各个学科的学生,都有必要了解石油主干专业的课程,这对他们今后从事石油相关方面的工作很有必要。石油地质勘探概论是认识、了解、掌握石油的初级课堂,因此,通过本课程教学内容组织与授课方法探索实践,期待能让更多的非石油专业学生,更加轻松、快速地学习掌握石油基础知识。 作者:李福来 单位:中国石油大学(华东)地球科学与技术学院 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探及储层评价方法 摘要:毫不夸张的说石油作为社会上的主要能源,在当前社会生活的方方面面都发挥着巨大的作用。并且我国从二十世纪末就变石油出口国为石油进口国,石油进口量也在逐年递增,而我国也在尽力解决石油大量进口的问题,石油企业也在顺应时代的发展以及我国对石油的需求量,不断在石油勘探以及石油开采等方面寻求进步与创新,以降低中国石油的进口量,促进中国相关石油企业的发展,满足社会对石油的需求量。本文,我将分析我国在石油地质勘探过程中遇到的问题,提出相应的解决策略并分析储层评价方法。 关键词:石油;地质勘探;储层评价 总体来说,随着我国社会经济的不断发展,各方面技术也在原有的基础上有着不断的创新,尤其是在物探等方面,石油地质勘探技术相比之前有着质的飞跃,但由于我国人口众多,对社会资源的需求量也十分庞大,即使拥有先进的石油勘探与石油开采技术,石油的市场供应现状仍然是供不应求的状态,这使得石油勘探人员未得到丝毫喘息的机会,一直致力于研究石油物探的新方法,以减少相关行业的工作压力,促进我国石油行业的发展,以保证我国经济能够长期稳定的发展下去。 1当前石油地质勘探中存在的挑战 首先,从我国当前的技术发展水平以及能源消耗情况来看,石油勘探技术已经发展到了较高的水平之上,但是由于近年来我国的环境污染较为严重,所以为了响应国家以及社会保护环境、降低污染的号召,石油勘探技术必须在顾忌技术合理应用的同时尽可能的降低对环境的破坏以及污染,这使得在石油地质勘探方面的相关技术的使用标准更上一层楼,并且技术研究人员的压力相比之前更甚。其次,由于近年来各国对可开采石油的疯狂开采,使得可勘探石油的勘探所在地越来越少,这就迫使相关的技术勘探人员将勘探方向不断地转化到沙漠、海洋甚至环境极为恶劣的极地地区,但是勘探所在地极其恶劣的环境使得勘探人员难以生存、勘探技术已难以发挥的淋漓尽致,为我国的石油勘探行业带来了极大的挑战。最后,大型油田在人们的日益开采中,其油田总量变得越来越少、甚至微乎其微。这使得石油勘探人员不得不将目光转向小型油田,但是小规模油田由于含油量十分低,所以没有高额的利润回报并且其对石油勘探技术的要求更高难度更大,由此可见,小型油田的开采性很低。 2解决石油地质勘探中遇到问题的具体措施 上述三点是我国石油地质勘探所遇到的巨大挑战,要想在不放弃石油地质继续勘探的情况下解决这三点问题,首先就要求我国的相关行业从我国甚至从国际上广纳各方面的专业人才,尤其要招地质、与石油方面的人才,将各种优秀人才进行集中后,采用头脑风暴甚至其他方法将各种人才的各种专业观点进行融会贯通,提高地质勘探的准确性、增加地质勘探的可行性。其次,要把专业的技术与专业的设备相结合,通过各种专业手段如三维成像的勘探方式等提升地质勘探技术,促进我国整体石油行业的发展。最后,要及时做好“善后”工作,善于发现专业技术以及专业设备中存在的不足,并通过技术人员的研究与创新完善不足,以提升地质勘探的准确性。要想解决石油地质勘探中不断遇到的新问题,就要在吸纳人才的同时,在错误与失败中寻求创新与发展。 3储层评价方法 当今我国已经掌握的甚至说是已经拥有的储层评价方法主要有欠平衡钻井技术、储层综合分类评价方法以及储层综合定量评价方法三种。这三种方法各有各的优点与此同时也都存在着不足之处。在实际的应用过程中要根据现实情况的差异而选择合适的储层评价方法。首先,欠平衡钻井技术相比其他的储层评价方法而言成本低、效率高。是当今应用率较高的一种储层评价方法,他通过将产层打开时,使井底处于高度欠压状态,从而利用压力因素使地层流体持续不断的流入到井内,再通过专业人员对流入到地层的各方面数据的详细统计与分析,从而得出专业性与可靠性较强的可开采性分析结果。这种方法最大的优点在于低成本高回报。其次是储层综合分类评价方法,此种方法相比其他两种而言最大的优点在于可靠性较高,它是通过选择特定的评价参数对储层各种影响因素进行综合考虑与整体分析,从而得到全面完整的评价标准,在进行储层综合分类评价方法的使用时,需要特别注意的是要准确判断所有项评价参数的权系数,因为这是储层综合分类评价方法的根基,只有准确的判断权系数,才能使最后的储层综合评价结果保持较高的准确性。最后是储层综合定量评价方法,其最大的优点莫过于强大的适用性,即实用性较强,对于各种极端条件均能表现出良好的适应能力,但是这种方法的具体操作步骤相对于其他两种而言更为复杂,需要对成岩、沉积岩等众多因素进行综合考虑,庞大的参数使以后的操作变得十分繁琐复杂。所以这种方法在现实中的应用率一直不高。 4结语 在世界各国的经济发展中,石油的发展一直起着强有力的支撑作用,当然我国也不例外。世界各国对于石油的渴望使得石油长期处于供不应求的状态,要想满足社会的石油需求量,就要求各国在石油地质勘探以及储层评价等方面进行不断的研究与创新,以开采出更多的石油,满足各国对石油的渴望。 作者:刘号明 单位:延长油田杏子川采油厂 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探与储层评价方法探讨 摘 要:随着我国工业、农业生产以及交通产业的不断进步和发展,市场上对石油的需求量也逐步升高。为了满足新形势下对石油的需求,就要通过加大石油地质勘探与储层评价方法的研究力度,实现石油开采量的提升。本文首先就我国石油地质勘探的现状展开分析,并针对地质勘探过程中遇到的问题提出有效的解决措施,最后详细分析储层评价的几种方法,从而为今后的石油开采工作提供有力的参考。 关键词:石油 地质勘测 储层评价方法 0.引言 我国目前的物探技术以及石油开采实力已达到了比较先进的水平,地质勘测技术也逐步趋于完善。然而在此种形势下,我国依然面临着石油供不应求的问题,这对石油的开采工作提出了更进一步的要求。为充分保障社会经济的稳步发展,石油企业及相关技术人员需大力开展石油地质勘探的研究与创新工作,进一步改进储层评价方法,通过提高石油勘探能力,从而实现石油开采率的全面提高。 1.我国石油地质勘探的现状 随着地质学理论及储层预测等相关理论的不断发展和完善,石油开采工作已实现了多种地质条件下的勘探。此外,由于先进信息技术的有效运用,不但节省了石油勘探的时间,也极大程度上增加了勘探的准确性,从而促进了石油勘探工作朝着现代化方向发展。然而近几年来,众多企业受到高额利润的吸引,不断投身于石油开采行列,再加上国际石油企业的竞争与排挤,这对我国的石油勘探工作造成了一定的难度。 在我国传统的石油勘探模式中,其技术存在局限性,对勘探工作的长远性过分重视,而忽略石油勘探的现状,此外,勘探风险由于受到预测性评估的影响而有所加大。相关研究部门为在短时间内增加经济收益,加大对石油勘探技术实用性的研究力度。由于科学技术的飞速发展,各种信息技术在石油勘探领域得到了广泛应用,这也促使各石油企业加大了信息化技术的投入力度。目前,我国石油地质勘探与储层评价已逐步朝着运营系统综合化、监测体系全程化、评估体系完善化的方向发展[1]。 2.石油地质勘探过程中的问题及解决措施 2.1石油地质勘探过程中的问题 (1)石油地质勘探的环境越来越复杂,已逐步向沙漠、丛林、深海、极地等深层及隐密地区进行,勘探难度逐渐升高; (2)石油企业不断增加,各企业之间的竞争愈发激烈,不正当竞争的出现多勘探秩序造成了不利的影响; (3)勘探技术受到较多环保制度严格的约束,对正常石油勘探工作造成了一定的影响; (4)油田总量随着不断勘探与开展已逐步减少,剩下的小型油田不但具备较小的含油量,且勘探难度较高。在勘探小型油田过程中,由于投入成本高,收益小,因而具有较低的投资回报率[2]。 2.2石油地质勘探过程中问题的解决措施 针对以上石油勘探问题,可采取以下解决措施。 (1)集中包括石油、地质、管理等多个专业学科的学者及专家,通过充分融合先关技术知识,保障石油勘探工作准确进行; (2)在勘探工作中加大对小井眼钻井、成像测井、高精度三维地震等先进勘探技术的运用力度,在采集、处理资料的时,充分运用现代化的信息技术,减少勘探风险的同时,促进石油钻探的成功率; (3)石油企业成立相关的工作小组,在全面、系统分析市场形势的基础上,建立健全的企业优秀运营操作体系; (4)在企业的战略决策及财务管理中,纳入地质勘探技术及风险的经济评价体系,通过采用新的技术及方法,从而有效降低勘探风险,实现投资利润的最大化获得。 3.储层评价的几种方法 3.1低成本高效储层评价方法 在钻探油田的工作中,通过实时评价储层的动态,从而为石油的勘探与开采提供有效的指导和参考。目前,主要通过利用随钻监测工具,或是在未进行钻探工作时采用钻柱测试,从而对随钻技术进行评价。然而这些技术普遍存在时效长、费用高等不足之处,因而寻找出一种低成本高效的储层评价方法已成为石油勘探工作的重要内容之一。欠平衡钻井技术的推广与应用,有效解决了这一问题。欠平衡钻井技术的运行原理是产层被打开时,由于井底正好处于欠压的状态中,因此地层的流体便会不断涌进井中,地层的相关产量数据便会将储层信息及时反映出来,在此种条件下,储层评价便通过分析地层流入产量的数据而得到了完成。在欠平衡钻井操作中,井筒与地层之间形成了统一,并相互作用。因此,在数学模型中代入井筒与地层的注入参数及返出参数,通过系统分析法,将储层信息进行解决,于是便完成了储层评价。 3.2综合分类评价方法 通常情况下,综合分类评价指的是科学合理选择相应的储层评价参数,通过综合评价储层的多项影响因素,在得到综合评价指标的基础上,对储层进行分类评价。在综合分类评价储层的过程中,优秀工作便是利用层次分析法对各项评价参数的权系数进行确定,从而将综合分类评价中指标的重要性及合理性客观反映出来。这种评价方法能有效解决评价结果多样化的问题,评价结果真实可靠,充分保证了储层综合分类评价结果的科学性及准确性[3]。 3.3综合定量评价方法 由于储层的地质受到多方面因素的影响,因而其评价工作具有一定的难度。对储层进行综合评价指的是综合研究成岩、沉积岩、储集等特征,通过分段、分类、分区块评价储层,从而对不同区块及层段的储层质量进行全面的了解,继而进行分类处理。岩相、岩性、成岩作用等多项内容均包含在储层分类评价指标中,其中,每个项目包含的几个参数,有的甚至超过了十几个参数。储层合理的分类评价因受到这些复杂参数的影响,增加了一定的难度。而综合定量评价则是综合评价储层的多个影响因素,在得到统一的一个评价指标的基础上,对储层进行评价并分类。这种评价方法对其他油气资源同样适用,具有极为广阔的应用前景。 4.结语 综上可知,目前,全球资源的开采、利用力度不断增大,对能源依赖性也逐步增强,这使得石油地质勘探与储层评价方法的研究工作越来越重要。随着社会经济进程的不断深入,科技水平的进步与发展,新的石油勘探理论及技术也不断被开发出来并运用到实际石油开采工作中。为了实现石油产量的提高,就要加大先进技术的投入和应用,加强石油地质勘探的创新研究,探寻低成本、高效率的储层评价方法,在促进石油勘探水平和质量提升的基础上,促进社会经济的长远发展。 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探与储层评价方法研究 【摘要】目前我国在物探方面已经有强大的力量,陆上石油开采实力已经排在世界前列,地震勘探技术也是处于国际领先水平,尽管这样还是面临着我国供不应求的现状,使我国油气资源勘探工作压力不断增大,油气资源能力的提高任务巨大。为保障我国经济持续健康发展和改变向外购买石油现象,必须要大量发展石油物探新方法新技术研究、加强石油地质勘探创新与研究,全面提高石油勘探的能力和水平,全面提高石油资源开采率。关于石油地质勘探的理论和技术创新以及面临的形势和对策,还有现阶段的储层评价方法的不同和创新都将在此作详细的探讨。 【关键词】石油 地质勘探 储层 评价 1 石油地质勘探现状 (l)新理论、新方法和新技术不断涌现: 一方面我国石油工业的形势面临越来越严峻的挑战,而且面对“三面受挤、多期破坏、相变剧烈、复杂多变”的中国地质国情,面对石油短缺给国家安全带来的日益严重的隐患,迫切需要石油地质勘探理论的进一步创新。近年来在科学理论方面有以下七方面取得了较为突出的进展:板块构造理论、含油气盆地动力学、含油气系统、层序地层学、储层横向预测、储层流体地球化学、天然气地质学等板块构造理论的进展与含油气盆地分析密切结合,使得人们对克拉通盆地、前陆盆地、裂谷盆地、大陆边缘盆地等不同类型含油气盆地的地质特征及其含油气关系的认识有了更深入的了解。另一方面计算机信息技术广泛应用于地质勘探领域,为传统工作方式和思想观念的转变及新理论、新技术的产生提供了良好的创新环境。近年来新的地质勘探理论与新的地学分支不断出现,新的研究方法和研究成果也相继问世,这些都大大促进了石油地质勘探的发展。 (2)地质勘探研究更加实用化: 现在,研究部门纷纷在地质勘探科研项目方面进行重大调整,寻找与油。气效益有直接衔接的项目。改变了以往地质勘探科技研究着重于风险大的、长远性的、基础性的研究的做法,加强对中、短期需要的研究和发展工作。 (3)地质勘探科技在石油勘探中发挥更大的作用: 行业竞争日趋激烈,科技对石油勘探的影响日益增加这些因素的出现,各大石油公司越来越重视科技的作用,加大科技投人,立足于拥有一流技术和开发具有竞争优势的技术,把综合应用地质勘探技术作为提高勘探效益、降低成本的最重要的手段。 (4)合作研究的趋势不断增长: 合作研究是当前和今后科技发展的一大趋势。通过合作可以优化资源、技术和能力的配置,减少研究人员,紧缩机构,开辟一些难以解决的问题。 2 石油地质勘探面临的新的形势与对策 (1)勘探环境日趋复杂。勘探区域继续向深海、沙漠、丛林和极地发展,勘探目标转向深层和隐蔽圈,加大了勘探难度; (2)各大石油公司的竞争加剧; (3)环境要求更加苛刻,环保费用大幅度增加。 (4)新发现的规模趋小,丰度偏低; (5)勘探费用增加,投资回报率减少; 面对以上挑战,发达国家常常采取以下对策: (1)组织多学科综合勘探和多学科工作组作为现代石油勘探的最佳工作方法; (2)广泛采用高精度三维地震、成像测井及小井眼钻井等新的勘探手段,利用现代信息技术进行资料采集、处理和解释,达到减少风险,提高钻探成功率的目的。 (3)公司雇佣权威人士对面临的各种形势进行系统分析,建立优秀运作系统; (4)把技术应用与勘探风险的经济评价作为公司进行战略决策和财务预算的一项重要内容;开展技术革新,加大技术投入,积极采用新技术新方法, 3 储层评价 3.1 低成本的高效随钻储层评价方法--- 欠平衡钻井技术 在石油钻探过程中,为了更好的指导勘探开发,通常对储层的及时动态进行评价。现阶段的随钻评价技术,主要是依靠随钻监测工具来实现,或是在停钻状态下采用钻柱测试完成。但是这些技术费用高,时效长,延长了钻井周期。因此,探寻一种低成本的高效随钻储层评价方法是人们一直以来寻找的。随着欠平衡钻井技术的发展与应用,不仅大大地提高了钻井效率,而且给随钻储层评价提供了一种新的思路。欠平衡钻井技术的运作方式是当欠平衡钻井方式打开产层时,井底处于欠压状态,地层流体会源源不断地涌入井内,地层产量数据会及时反映相关储层信息,所以可以通过对流入地层产量数据的分析来评价储层。在欠平衡钻井过程中,地层与井筒是一个统一的整体,相互影响,因此,采用系统分析的方法,把地层和井筒注入参数、返出参数的变化,代入所建立的数学模型,解答出储层信息,就能够实现储层评价。 3.2 储层综合分类评价方法 一般认为储层综合分类评价是在选取储层评价参数的基础上,对储层多个影响因素做综合评价,最终得到一个综合评价指标,从而进行储层评价分类。在这个过程中最关键的是确定各项评价参数的权系数,通过应用层次分析法确定研究区评价参数的权重系数,可以客观地反映出所选指标在综合评价中的合理性及其重要性,解决了使用单因素评价过程中常常出现的评价结果不唯一的问题,从而有效地提高了储层综合评价结果的准确性,结果更加真实可靠。 3.3 储层综合定量评价方法 影响储层地质特征的因素是复杂而多面的,储层综合评价是在沉积岩、成岩、储集特征等综合研究的基础之上,对储层进行分类并分段、分区块地进行评价、确定不同层段、不同区块储层质量的相对差异,进行相对分类。能够用于储层分类评价的指标涉及到岩性、岩相、成岩作用、等多项内容,而且每个项目中常常又包括几个甚至十几个参数。这些庞大而又复杂的参数使得对储层进行合理的分类评价变得十分困难。储层综合定量评价就是在储层评价参数选取的基础上,对储层的多个影响因素进行综合评价,最终得到一个综合评价指标,并依据它来对储层进行分类。其关键是确定各项评价参数的权系数。这种方法不仅适合储层评价研究,对于其它油气资源评价问题也同样适用,尤其是对权系数求取问题,具有广泛的适用性,拥有广阔的应用前景。 4 结语 在全球资源日益枯竭,世界经济社会发展对能源的依赖越来越大的今天,强化石油地质勘探技术研究具有十分重要的意义。随着经济和科技的不断进步与发展,新的勘探理论,新的勘探技术和更完善的应对严峻形势的措施都会一一出现。更为低成本和高效的储层评价方法也将会诞生。必须要进一步加大科技投入,强化石油地质勘探创新研究,有助于提高石油勘探的质量和水平,提高油气产量,保护国家能源安全,确保经济社会健康发展。
期刊收录:知网收录(中) 维普收录(中) 万方收录(中) 国家图书馆馆藏 上海图书馆馆藏
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工业科技创新论文:工业企业科技创新意见 各县(区)人民政府,市政府直属各单位: 为贯彻落实省委“创业富民、创新强省”总战略,进一步增强我市自主创新能力,走创业创新之路,促以港兴市、全面跨越,特提出如下意见。 一、培育科技型企业,增强企业创新能力 (一)加大科技型企业的培育扶持力度。引导、支持民营资本和科技人员积极创办科技企业,鼓励和支持传统产业企业改造提升为科技型企业。经新认定的部级、省级高新技术企业(创新型试点企业),分别一次性给予100万元、40万元的专项补助;新认定的省级科技型企业、农业科技企业、专利示范企业分别一次性给予20万元的专项补助。 (二)鼓励企业研发机构建设。做大做强一批具有较大规模和较强自主开发能力的企业研发中心,使其成为引领我市企业技术创新的重要基地。对新认定的部级、省级企业研发中心(技术中心),分别一次性给予100万元、40万元的专项补助。 (三)鼓励企业实施技术创新项目。支持企业开展各种形式的技术创新活动。对列入国家火炬计划项目、国家重点新产品计划项目分别一次性给予10-20万元的专项补助;对列入省重点技术创新项目、省重点高新技术产品开发项目计划分别一次性给予5-10万元的专项补助。 (四)加大对企业自主创新投入的所得税税前抵扣力度。允许企业按当年实际发生的技术开发费用的150%抵扣当年应纳税所得额。实际发生的技术开发费用当年抵扣不足部分,可按税法规定在5年内结转抵扣。 二、加快科技创新体系建设,打造浙江省海洋科技创新桥头堡 (五)加快浙江省海洋开发研究院建设。加大对研究院软硬件建设投入,着力将研究院打造成为浙江省重要的海洋科技创新服务平台。 (六)支持企业与大院名校共建创新载体。根据我市产业发展需求,鼓励有条件的企业引进高校、科研院所在我市组建研发中心、工作站、研究所等多形式的创新载体。对通过省级认定并开展创新服务的载体一次性给予10万元的专项补助。 (七)支持重点实验室建设。共建一批“开放、流动、协作、共享”的重点实验室,使我市若干优势领域的实验检测条件和创新能力达到省内领先水平,提升我市企业新品开发能力和技术改造水平。对新认定的国家、省级重点实验室,分别一次性给予100万元、50万元的专项补助。 (八)加快区域科技创新服务中心建设。发展壮大一批区域科技创新服务中心(行业技术中心),强化服务功能、提高服务水平、创新服务机制,为中小企业和种养殖户提供检验检测、技术开发、成果转化和人才培训等创新服务。经新认定的国家、省级区域科技创新服务中心(行业技术中心),分别一次性给予100万元、40万元的专项补助。 (九)大力推进科技孵化器建设。积极发展投资主体多元化、运营机制市场化的科技孵化器,将我市建设成为全省重要的海洋高新技术产业孵化基地。经新认定的国家、省级科技孵化器,分别一次性给予100万元、40万元的专项补助。 三、鼓励企业创新,打造知识产权和品牌标准引领体系 (十)鼓励企业承担重大项目。对承担国家“863”计划、国家“973”计划、国家科技支撑计划、省科技重大专项(优先主题)等重点项目的企业,按上级要求或合同予以配套。 (十一)鼓励企业创造发明。对企业当年授权的国内发明专利、实用新型专利每件分别给予2万元、0.2万元的专项补助,国外专利加倍资助(限资助2个国家);促进专利技术产业化,对企业发明专利产品首次年销售额达到1000万元、2000万元、3000万元以上,且企业实缴税收比上年增长5%以上的,分别给予一次性5万元、10万元和20万元的专项补助(不重复奖励);对新获中国专利奖的企业,给予一次性20万元的专项补助。 (十二)鼓励企业参与制定国家行业标准。对参与制定并完成国家行业标准的企业,按照其参与程度重要性给予15-30万的奖励。 (十三)支持企业加强品牌建设。对新获“中国驰名商标”(需经国家工商行政管理总局认定)、“中国名牌产品”的企业,给予一次性50万元的专项补助,对新获“国家免检产品”的企业,给予一次性30万元的专项补助(同一档次品牌一家企业均只奖励一只)。 四、培养和引进高层次创新人才,着力打造海洋人才高地 (十四)加大高层次科技人才引进力度。加大对重点领域的学科带头人、技术带头人的引进力度,有针对性地引进海内外跨领域、具有前瞻能力的研发人才和高水平研发团队。进一步创新人才柔性流动机制,形成多种形式的“人才驿站”,让更多的高级人才通过短期聘用、技术合作、人才租赁等方式为**经济社会发展服务;推动人才市场体系建设,有效发挥市场在科技人才资源配置中的基础性作用。 (十五)鼓励企业建立博士后科研工作站。对企业新建立的博士后科研工作站给予一次性20万元专项补助,对于博士后选题立项给予适当补助。 (十六)鼓励留学生到我市创业。对于创业留学生申报的科技项目给予优先立项。 (十七)本意见实行最高限额原则,对企事业单位同一事项涉及多项补助扶持的,按最优惠一项执行。以上各项涉及财政支出的,按归口部门支出渠道不变。 (十八)以上各项补助,税收归属县(区)的,由所属县(区)财政承担补助额度的50%;税收归属市本级的,由市财政全额补助。 (十九)本《意见》由市科技局负责解释。本《意见》自颁布之日起施行。原有政策与本意见不一致的,以本意见为准。 工业科技创新论文:依托科技创新发挥生态优势加快食品工业发展 民以食为天。食品工业作为农产品面向市场的主要后续加工产业,是关系国计民生及关联工业、农业和流通领域的大产业,具有极为广阔的发展前景。 江西是绿色生态大省、农业大省,生态优势明显,农产品资源丰富。长期以来,重工业过重、轻工业过轻、工业和农业的关联度偏低一直是我省经济发展中的一个突出问题,经济结构调整是我们面临的重大战略任务。从客观上看,大力发展食品工业,积极提高轻工业在整个工业中的比重,无疑抓住了我省经济发展的症结之所在。食品工业与农业关系密切,以市场为导向,加快发展食品工业,对加快农业结构调整,提高农产品附加值,推进农业产业化,增强工业反哺农业能力,带动农民增收,解决“三农”问题具有极其重要的战略意义。 一、农产品精深加工,是江西食品工业的发展重点 江西省农产品资源丰富,地方名优特新农产品繁多,如中国茶叶之乡、油茶之乡、猕猴桃之乡、白莲之乡、蜜桔之乡、脐橙之乡、乌鸡之乡等,是食品开发的宝库,优质丰富的农产品资源为食品工业的发展提供了充足的原料,同时也对食品工业加快发展提出了迫切要求。为将农业优势转化为经济优势,发展农产品精深加工,推进农业产业化发展,江西把食品工业列为重点培育的支柱产业。 *年国家发改委启动农产品深加工食品工业专项工程以来,我省已有13个项目得到了国家发改委的支持,这些项目的实施,有力地推动了我省食品工业产业升级,对全省食品工业的发展起了积极的示范、带动作用。到*年底,全省共有部级、省级农业产业化龙头企业191家,共建立各种基地2200多个,种养面积1700多万亩,带动农户300多万户。*年全省食品工业实现销售收入244.29亿元,比*年增长165.5%;利税总额47.94亿元,比*年增长114.3%;实现利润11.93亿元,比*年增长115.34%。 发展农产品精深加工是江西食品工业发展的重点,也是推进我省农业和农村经济结构战略性调整的中心任务。“十一五”期间,要更加重视增强龙头企业的带动作用,增强龙头企业引导生产、深化加工、开拓市场、创新技术、综合服务的能力,通过推广“公司+农户”和“订单农业”模式,提高农产品加工率和加工水平,形成市场需要什么,工业就加工什么,农民就种植什么的新格局,实现真正的贸工农有机结合,促进农业结构的调整,推进农业产业化进程,在更宽的范围更高的层面上实现农业增效、农民增收。 二、绿色食品,是江西食品工业的突出优势 生态美好、环境友好是江西的优势资源。绿色食品以其独有的安全、优质、高营养等特点以及广阔的市场潜力,成为食品工业发展的主调。多年来,江西以科学发展观统领全省经济社会发展全局,按照“既要金山银山,更要绿水青山”的方针,努力营造良好的生态环境,创造“绿色生态江西”品牌取得了可喜的成绩,*年全省森林覆盖率超过60%,居全国第二位。良好的生态环境和丰富的绿色资源为江西发展绿色食品、有机食品营造了独特的优势。 进入新世纪以来,江西人以可持续发展的崭新理念,以现代科技为纽带,把现代农业和现代工业有机地结合起来,创造以绿色为主题、以绿色为特色、以绿色为优势的食品工业。江西在全国率先成立了省绿色食品领导小组办公室,至*年底江西有503个产品获绿色食品标识,列全国第6位;有机食品标识242个,继续保持全国第1位,领先优势更加突出。全省绿色、有机食品销售收入85.6亿元,同比增长36.9%,出口创汇突破6000万美元。一批绿色食品龙头企业脱颖而出,婺源大彰山茶、浮梁瑶里茶、遂川狗牯脑茶、奉新碧云大米等获AA级绿色食品标志,德兴市异VC钠有限公司生产的新型生物型食品抗氧、防腐保鲜产品,是世界卫生组织和世界粮农组织确认的法定食品添加剂。 绿色食品是江西食品工业的突出优势,今后我们要采取有效措施,以市场为导向,以科技创新为动力,以产业化经营为载体,全面提升绿色食品工业的发展水平,在“绿色江西”的品牌优势基础上,进一步营造江西绿色食品的规模优势、市场优势、竞争优势。 三、科技创新,是加快江西食品工业发展的关键举措 随着人民生活水平的提高,消费者对食品方便化、营养化、多样化、成品化、安全化的要求也越来越高,因此,用先进的技术提升食品工业,是食品工业发展的必然要求。 江西食品工业科研力量较为雄厚,省内高校设有食品相关专业30余个,产学研有机结合,成为食品科研的重要力量。近几年,我省大力推广农产品采后保鲜、贮藏技术,现代生物技术、真空浓缩技术、微胶囊技术、膜分离技术、微波技术、真空冷冻干燥技术、超高压技术、膨化挤压技术、基因工程技术等得到广泛应用,食品工业的科技含量不断提高,竞争力不断提升。“十五”期间,全省共开发省级新产品500余项,其中有12项获国家科技进步奖、部级新产品荣誉称号。 为了进一步增强我省农产品加工业的科技创新能力,我们必须从促进经济结构调整、持续增加农民收入和切实强化我省农业综合力的战略高度,重点解决农产品加工科技发展的关键技术难题,把强化农产品深加工食品工业的科技创新能力建设摆在科技工作的重要位置,从产业技术结构配置、研发队伍建设、资金投入等方面强化食品工业科技创新能力建设。支持企业引进具有国际、国内先进水平的加工技术和设备的同时,着力增强企业自主创新能力,通过引进消化吸收再创新,提升企业技术装备水平和产品开发能力,调整优化食品工业产业和产品结构,拉长产业链条。要进一步强化以企业创新为主体,科研院所、高校等单位参与,实现优势科技资源与产业资源的合理配置,重点培育一批具有较强创新能力的工业企业和科研队伍。 “希望在山,潜力在水,重点在田,后劲在畜,出路在工”,江西省委、省政府明确了进一步巩固农业的基础地位、加快工业化进程,增强工业与农业关联度的基本思路。“十一五”期间,江西将继续紧紧围绕建设绿色生态江西、创新创业江西、和谐平安江西,以绿色为切入点,以农业产业化为重点,以科技创新为动力,在新的起点上实现江西食品工业既快又好发展。 工业科技创新论文:科技创新促进天津市农产品加工业发展战略与关键技术研究 摘 要:加快发展农产品加工业对于以天津为代表的城市规模大、人口密度大、土地资源有限的区域特大型城市的农产品供给具有重要的作用。科技创新已成为农产品加工业发展的优秀推动力。本文在全面了解天津市农产品加工业技术发展现状与不足的基础上,提出了加快农产品加工业科技创新的技术领域、路径研究和对策建议。 关键词:农产品加工业;科技创新;优秀技术;创新体系 以北京、上海、天津等榇表的特大城市城市规模大、人口密度大、土地资源有限,为农产品供给带来一定压力,同时农产品加工业存在科技创新能力不高、科技成果转化效率低等不足,制约了农产品加工业科技创新发展和产业转型升级的顺利实现。加快农产品加工业科技创新,是促进农产品行业快速发展的必然趋势,对于保障食品安全、促进有效供给、推动农产品加工业从快速增长阶段向质量提升和平稳发展阶段转变具有重要意义和积极作用[1]。 天津市农产品加工业在一批大项目、好项目的带动下,产业规模实现快速发展。2013年,天津市农副食品加工、食品制造业、精制食用植物油、乳制品等行业均相比2010年翻了一番以上,其他行业增幅均在50%以上。2013年,保健(功能)食品、食用油、方便(休闲)食品、冷食饮料、肉及肉制品五大重点行业实现主营业务收入比2010年增长了1.65倍,年均增长38.39%,高于全市规模以上农产品加工业年均增长速度4.24个百分点[2]。全市农产品加工业50强企业主营业务收入比2010年增长1.45倍,占全行业的85.74%。超百亿元企业数量为2010年的3倍。“十二五”以来,天津农产品加工业行业结构调整成效显著,食品制造业所占比重不断增加,主营业务收入所占比重增加到51.82%;营养保健食品行业发展迅猛,同比增速高于全行业平均增速34.85个百分点,年均增长51.92%;滨海新区是天津市农产品加工业最集中地区,汇聚了众多强势大企业,规模以上企业实现主营业务收入占全市的79.35%[3]。 尽管天津市农产品加工业实现较快发展,但仍存在制约产业进一步健康可持续发展的问题,主要表现在:一是中小企业发展活力不足。75%的企业规模较小,普遍存在发展方式较粗放、产品结构单一、自有品牌缺乏、同质竞争激烈、融资渠道不畅、技术改造滞后等问题。二是生产成本大幅上涨。原料成本、包装成本、用工成本、能源成本、物流成本等的大幅上涨,对农产品加工业产生了巨大冲击。三是部分行业出现产能过剩。受全行业影响,食用油等行业产能呈现过剩局面,导致天津市大部分粮油企业开工不足,造成资源浪费,成本增加,竞争加剧。四是原料基地建设不足。天津市食品原料基地建设滞后,大部分食品加工企业缺乏稳定的优质原料基地,食品加工与农业之间的联系尚处于简单的初级供给阶段。 1 天津市农产品加工业科技创新重点发展技术领域 1.1 生物资源特色营养组成与食品功能营养机制研究 利用基因组学、代谢组学研究方法,建立液相色谱-生物质谱(LC-MS)为基础,基于高通量特色生物资源活性成分分析,不同基因型生物资源营养特征,主要生理活性组分中淀粉组成与分子结构、蛋白质种类与氨基酸模式、脂肪中不饱和脂肪酸含量与组成、膳食纤维、维生素和特性营养活性物质组成与结构特性,创建特色食品加工生物资源物理活性组分数据库。通过多重相关性分析,建立“基因型组合-营养组成与结构特征特性”关联体系关联因子,设计关联基因差异位点基因型检测分子标记体系,形成基于基因关联的特色生物资源食品营养分子评价体系,建立营养成分快速定性检测平台[4]。 1.2 食品安全快速监测及加工过程安全控制体系 遵循“风险分析”、“快速检测”和“过程控制”原则,利用现代仪器分析及分子技术重点开展食品加工过程化学污染危害物、微生物、非法添加物、快速、在线监测与控制技术、食品品质识别和智能控制技术、食品质量在线无损监测技术和过程关键控制点数字化实时分析与决策系统等研究,形成一批监测方法、技术装置、软件系统和标准规范;优化现有相关技术,形成“快速监测-控制-信息化”集成技术以及其应用指南,在乳制品、果蔬制品、酒、虾等行业开展技术集成示范并推广应用。 1.3 食品保鲜技术及包装材料技术 针对食品需要长时间、远距离运输的特殊情况,从对呼吸作用进行控制、控制微生物繁殖、控制食品内部水分蒸发三个角度开展食品保鲜技术研究。开展生物保鲜技术研究,抑制有害细菌繁殖,有效保持食品新鲜度和营养成分。积极研发纳米保鲜技术,将通过纳米技术研制的新型材料添加入包装材料中,起到长久杀菌作用[5]。加快研发电子技术保鲜方法,通过利用高压负静电场产生负氧离子和臭氧,使果蔬中负责代谢作用的酶钝化,减少乙烯的生成。开展食品保鲜新型材料研制及其机制研究,研究生物防腐剂合成调控机制和防腐保鲜机制,开发新型植物源与微生物源保鲜剂。 2 实现天津市农产品加工业科技创新的路径研究 2.1 加快推动企业协同发展 着力推动以国内外知名企业为龙头,以民营中小企业为主体的农产品加工业全面发展。充分利用京津冀协同发展的机遇,吸引一批北京的总部项目落户或对国际食品巨头及国内外知名食品集团总部项目进行定向招商,发展总部经济,加快我市农产品加工业的转型升级[6]。加快推动中小企业、民营企业转型升级,打造一批自主创新能力和市场开发能力强、充满活力的民营农产品加工企业。培育一批在内外市场具有较高知名度的自主品牌,使民营企业由“生力军”发展为“主力军”。 2.2 加快企业研发机构建设 支持天津市农产品加工业重点企业积极开展产学研合作,根据企业现有优势及目前市场需求,建设企业重点研发中心及研究院,积极开展农产品加工业关键、优秀技术开发,提升研发机构创新能力,形成天津市农产品加工业研发和创新优秀力量[7]。鼓励、支持全市农产品加工业企业与大学、科研机构建立技术合作关系,全面提升全市农产品加工业科技自主创新能力。 2.3 推动产业实现绿色持续发展 全面落实国务院《循环经济发展战略及近期行动计划》,加快农产品加工业科技创新能力提升,降低能耗,提升产能。加快淘汰落后产能,提高农产品加工业副产品的开发利用。优化生产工艺,实现生产过程中水和热的循环梯级利用和废水废弃物的综合治理水平。大幅度减少食品过度包装。着力加强专业特色工业园区建设。将开发区打造成食品饮料产业集聚区。结合全市各区县农产品加工业发展特色,以武清、静海等区县为试点,加快农产品加工业特色园区建设,通过建立公共研发和检测平台,为园区内企业提供高效服务[8]。 3 加强天津市农产品加工业科技创新的对策建议 3.1 加强科技创新领导与支持力度 建立部门协同工作机制。以全面推动农产品加工业创新发展为优秀,配合产业部门建立跨部门协同工作机制。加大科技投入力度。建立“统一目标、多方协作、集成应用”的农业科技经费使用新模式,形成各类科技计划项目统筹互补合力支持都市农产品加工业全产业链技术创新。推动产业创新区域联动。充分利用京津冀协同发展的有利时机,推动建立都市农业和种业领域京津冀战略合作,加快建立区域性都市农业和种业技术成果交易平台。加大招商引资力度。进一步加大招商引智力度,积极吸引一批龙头企业在津设立研发分支机构和生产基地,吸引一批海内外高端人才和创新团队来津创新创业。 3.2 加快推动创新体系建设 建立专业化产业创新联盟。整合全市技术创新资源和产业资源,集成科研机构、企业、农户和金融与服务机构,立足产业发展科技创新需求,建立农产品加工业新型化、专业化产业创新联盟。建设一批技术研发平台。围绕农产品加工业各领域技术创新和新产品开发需求,建立行业工程技术中心、重点实验室。支持领军企业建设综合性企业技术研究院,积极吸引国内外行业领军企业、科研机构,采用独立建设或联合建设等形式,来津设立技术研发机构[9]。着力推动产业产学研合作。建立高效的创新成果孵化体系。鼓励企业建立技术创新基金和风险投资基金,建立科技型企业孵化器。 3.3 加强创新技术组织宣传模式 根据科技惠农工程各年度工作目标,采用政府组织和公开招标相结合的方式,做好示范推广技术的供应和组织。对于新技术、新产品由天津市科学技术委员会组织天津市企业、高校、科研机构进行研发,并通过科技计划项目给予支持。通过市县两级电视媒体、“科服网”和农技站等渠道,宣传介绍天津市先进科技成果和技术,展示天津市科技资源,培养创新意识,提升科技能力[10]。 3.4 加快农产品加工业科技金融创新 推动行业与金融机构开展对接。选定个别银行或者金融机构作为重点合作银行,允许和鼓励合作银行优先扶持行业重点企业“周转金”项目[11]。设立农产品加工业科技创新专项资金,扩大专项资金规模,并结合产业发展需求,逐步扩大专项支持力度。以财政资金为先导,促进社会资本加大对农产品加工业投入力度,形成产业科技金融创新发展体系。 工业科技创新论文:农机工业必须依靠科技创新走新型工业化道路 (依安县农业机械安全监理站) 摘 要:农机工业的发展对我国经济发展起到了重要的促进作用,而在当前的社会经济快速发展前景下,农机工业当前的发展形式也不能很好地适应我国农业发展的现状,所以促进农机工业走向新型工业化道路是必然的选择。本文阐述了农机工业向新型工业化道路迈进的必经之路,提出农机企业当前管理趋势,以此使农机工业在市场上的综合竞争力有所提升,让农机工业走可持续发展道路。 关键词:农机工业;工业化;科技创新 我国现代化进程中最艰巨的任务仍然是走新型工业化道路,彻底实现工业化发展。我国一直都是农业大国,所以要想全面建设小康社会还是要从农村入手,农民是重点,农业发展是难点,只有将三农问题给解决好,才能够使我国全面建设小康社会的目标逐渐实现。加快现代农业发展、提高农业生产力水平是重要的新型工业发展突破口,农业装备直接盒农民增收、农机工业在国际上的竞争力有直接关系,所以说农机工业的重任也是非常明确的,依靠科技创新的新途径向新型工业化道路行进势在必行。 1 农机工业走新型工业化道路的必然性 当前,我国已经有近万家农机企业,整体规模比较大,但是但从各个农机企业的生产规模来看,规模还是较小,产品档次不够高,没有足够的创新能力,且经济效益不好,这种情况的出现主要有以下几方面原因。其一是农机工业没有适应农业及农村经济结构调整的整体要求,在我国农机企业的现有技术以及产品结构上看,主要就是技术相对落后,对低水平的大宗产品过剩生产,比如三轮农用运输车、小型拖拉机等,使得市场上供大于求,让农机工业发展一直都止步不前;再有就是农业以及农村经济结构调整导致新型农机产品跟不上时展需求,特别是那些能够满足国际竞争力需求的优势农产品农机装备,在我国农机市场上多数都是无货可供,或者是供不应求。其二是农机工业没有达到新型工业化道路的现实要求,当前的新型工业化道路主要是信息化带动工业化,并且是工业化促进信息化,含有较高的科技含量、较好的经济效益、且较低的资源消耗以及环境污染,而我国农机工业现在离信息化发展要求还有着较大的差距,主要就是缺乏新型工业化的发展目标。其三是没有适应经济全球化的发展要求,我国农机工业在经济、技术、管理以及技术上都相对落后,受到过多的经济因素制约,在向全球化发展中还面临更多的挑战。鉴于此,我国农机工业的未来发展目标还是走新型工业化道路,让科技创新能力有所提高,加快行业信息化建设的步伐,从而让农机工业能够立足于的国际市场。 2 农机工业依靠科技创新向新型工业化道路迈进,以调整农机结构 2.1 应用信息技术,提高农机企业市场竞争力 当前是信息技术飞速发展的时期,在各个领域都广泛应用信息技术,而在信息技术得到应用的同时,各产品科技含量也比较高,这能够有效促进新型农机工业的发展。首先,建立农机行业市场、产品、以及科技信息网络,从农机企业社会资源不能有效利用和农机企业信息不畅的现状为基础,建立农机行业市场、产品、科技相关的数据库和信息网络,从而搭建一个信息共享平台,给农机企业以及农机用户提供网络信息服务中心。其次,建立农机企业内部和企业之间联系的信息系统,在农机企业内部建立一个管理、生产过程控制、产品工艺设计、以及电子商务等相关信息系统,利用网络技术打造网络制造、柔性制造以及精益生产等制造管理技术,让农机企业的资源利用率有所提高,让生产成本降下来,提高产品的竞争力。 2.2 依靠科技创新,开发新型的农机技术和产品,满足农业、农村经济结构调整的要求 农机工业走新型工业化道路必须沿着农业和农村经济社会结构调整的主线,通过科技创新,提高农机产品的科技含量,研发和生产出更多先进适用的现代化农业装备,培育和引领市场发展,为全方位提高农业生产力水平、推进农业产业化经营和现代农业建设服务。(1)榇俳作物种植结构的整,推进优势农产品合理规划布局,针对粮食作物、经济作物和饲料作物的区域种植特点和关键、薄弱机械化作业环节,提供先进适用的耕种植保和收获加工农机装备。(2)为促进农业结构的调整,发展畜牧、水产养殖业,提供先进适用的饲养加工成套技术装备,促进种养业内部转化,提高农业的经济效益。(3)为促进农村经济结构的调整,大力发展农产品加工业,提供先进适用的农产品加工成套技术装备,促进农产品升值,增加农民收入。 2.3 注重技术进步,减少能源消耗和环境污染,保持农机工业和现代农业的可持续发展 可持续发展是新型工业化和现代农业发展的重要特征。发达国家曾为实现工业化付出严重污染环境和大量消耗资源的代价,如今他们又不得不为治理环境和降低消耗补上沉重的一课,可持续发展越来越被世界各国所重视。我国正处在工业化的中期阶段,又适逢信息技术高速发展的机遇,农机工业必须借鉴发达国家实现工业化道路的经验和教训,在注重自身发展可持续性的同时,推进现代农业的可持续发展,为农业生产提供低能耗、低排放的动力机械和农用运输车辆,节本增效的水、肥、种、药施用技术装备以及保护性耕作、生态建设机具等,尽快形成支撑农业可持续发展的技术装备体系。 2.4 发挥比较优势,发展先进技术装备和利用劳动力资源相结合的组合技术 发展具有比较优势的劳动密集型产业是我国现阶段农村发展的重要战略。农机工业必须为农业提高国际竞争力提供支撑,为蔬菜、花卉、畜禽、水产种养业和农产品加工业等劳动密集型产业提供技术密集型和劳动密集型相结合的组合技术与装备。同时农机制造业本身也是劳动密集型产业,农机企业多数地处中小城市,靠近农村,更具有吸纳农村剩余劳动力的优势。但是,劳动密集并不是不讲科技含量、为扩大就业而迁就落后,而是强调发展技术密集型和劳动密集型相结合的组合技术,首先强调技术的先进性,同时兼顾劳动力资源优势的充分发挥。形成科技创新引导市场、市场需求推动科技创新的良性循环。 结束语 国家在农机工业的发展上的扶持力度还是非常大的,在农机工业发展上不光给予更多的技术上支持,还给予了更多政策上的支持以及财政上的支持,力求让农机工业适应现代社会的信息化发展,依靠科技创新向新型工业化道路迈进,让我国农机工业能够在国际市场竞争中占据一定的位置。当然,农机工业要想可持续地发展下去,最重要的还是要依靠科技创新,有效创新发展,实现全面的新型工业化,从而推动科技创新良性循环发展。 工业科技创新论文:基于科技创新人才培养的核工业研究生教育培养机制研究 摘要:研究生教育作为推动核工业创新发展的重要力量,承担着科技创新和创新型科技人才培养的重任,提高核工业研究生教育培养质量成为重要课题。以中国原子能科学研究院为例,分析当前研究生教育培养机制不利于科技创新人才培养的影响因素,结合核工业研究生教育的特点提出了相应的措施建议。 关键词:科技创新人才 核工业 研究生教育 培养机制 一、引言 随着国防科技工业与国家发展新能源的战略需要,高效发展核电、加强核科技创新已成必然,加强核科技创新型人才培养迫在眉睫。研究生教育作为国民教育的顶端和国家创新体系的生力军,承担着高端人才供给和科学技术创新的双重使命。核工业研究生教育涉及学科属于国防特色学科,关系到国家国防建设发展,表现得更为敏感,在人才培养模式上以培养学术型人才为主,侧重创新能力和科研实践能力培养。核工业研究生培养是核科技创新的内生动力和高层次创新型人才队伍建设的重要组成部分,如何培养出更多具有创新思维和创新能力,能够在现在或未来引领核工业发展的高层次创新型研究生值得探究。文章以中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)研究生培养机制为例,分析目前核工业研究生教育培养机制存在的问题,并提出相应的改进建议。 二、原子能院学位与研究生教育工作简介 原子能院创建于1950年,是我国核科学技术的发祥地,也是我国重要的不可替代的从事先导性、基础性、前瞻性核科学技术研究的综合性研究基地,是中国核工业的“摇篮”,为国家核科技创新、核工业发展、核科技人才培养做出了重要贡献。原子能院现有两院院士5人,高级专业技术人员1000余人。原子能院学位与研究生教育工作始于1956年,已培养博、硕士研究生近2000人;现拥有物理学、核科学与技术两个一级学科博士学位授权,拥有物理学、化学、核科学与技术三个一级学科和应用数学一个二级学科硕士学位授权,涉及招生专业14个;博、硕士研究生招生规模分别为50人、70人,培养类型均为学术型;现有博士生导师154人,硕士生导师226人。 原子能院研究生培养实行院所两级管理模式,硕士研究生学制为3年,最长学习年限为4年,其中第一年为学位课程集中学习,第二、三年回各研究所、室开展学位课题研究。博士研究生学制为3年,最长学习年限为5年,入学后即在课题组开展学位科研工作。研究生培养过程涵盖个人培养计划的制定、学位课程学习、开题报告、中期考核、学术报告、发表学术论文、论文双盲评阅、论文答辩、论文抽检等各个必要环节。 三、原子能院研究生教育培养机制存在的问题 1.研究生学位课程体系不利于研究生创新能力的培养 一是核科学与技术作为以物理学为基础发展的学科,在目前的课程设置中物理学、数学等相关基础理论课程的设置比例偏低,不利于学生逻辑思维能力和数学演算能力的培养。二是教学内容更新速度慢,缺乏前沿性和前瞻性,不注意反映国内外本学科的最新发展方向和最新科研成果,不能适应科技创新发展的需求。三是教学方法较为传统,没有形成探究式、启发式、互动式有机结合的教育教学方法,不利于研究生发散思维、思考力和问题意识的培养。 2.研究生参与科研课题的深度和广度有待于进一步提高 “寓教学与科研之中”是原子能院作为科研院所培养研究生的优势之所在,也是目前很多高校研究生培养努力追求的培养方式。但是,研究生的创新能力仍有待锻炼和培养,一是研究生开展调研的时间较晚,研究生真正参与课题研究的时间有限,课题研究不够深入;二是研究生从事的科研任务边缘化现象较多,没有真正融入到研究课题中,研究缺乏全局性和连贯性,导致参与科研的广度不够。 3.博士研究生招生选拔机制不能满足科技创新人才的培养需求 目前,我国对博士研究生的选拔主要通过笔试方式,原子能院博士研究生的选拔虽已兼顾初试、考核组、导师和所在单位意见四方面的情况,但是考核形式,还受制于当前考录政策的限制,未能突出考试内涵,未能有效甄别出考生的专业素养、科研潜质和逻辑思辨能力,距离以科技创新人才培养为目标的创新潜力人才选拔还有一定的差距。 4.导师的教导能力与研究生创新能力发展要求不相匹配 原子能院目前在读研究生有30%没有按照培养过程节点要求完成学位论文开题报告和中期考核。究其原因,一是研究生培养实行单一的“导师负责制”,使得部分导师无法从繁重的科研任务中抽出充裕的时间来指导学生,而且研究生培养过程还受科研进度、实验平台等教育服务平台的制约,导师无力协调;二是尚未建立导师考核评价机制,缺乏有效的约束激励机制,难以激发导师为研究生培养投入更多的责任和热情;三是导师的教导水平参差不齐,导师多为兼职,未曾接受过系统的教育学专业训练,对研究生的指导比较随性,往往忽视研究生的个体差异和个性特长,缺乏个性化指导和培养。 四、完善核工业研究生教育培养机制的几点建议 1.提高认识,建立科学的研究生教育培养理念 正确认识研究生教育在核工业科技事业和核科技高层次人才队伍建设中的地位与作用,处理好研究生教育学科建设与科研生产学科建设、学位科研与岗位科研、导师队伍与科研团队的关系。建立科学的研究生教育培养理念,强化大局意识、质量意识、创新意识、团队意识;以质量为根本,实现由外延式发展到内涵式发展,从事务性管理到战略型管理的根本转变。以推动核工业科技创新为已任,优化资源配置,科教结合,产学研结合,实现研究生教育服务于核科技事业发展的目标。 2.完善学位课程体系设计,更新教育教学方法 以“十三五”时期国防科技工业和核科技领域人才需求为导向,根据现有各学科、专业的特点和内涵,进一步量化各学科、专业所应掌握的基础理论和专门知识的要求,设置符合国防特色要求和满足核工业长远发展的培养目标。以培养方案为指导,优化课程体系设计,科学规划课程设置,合理安排课程分布和课程层级,调整物理学、数学等基础课程在不同学科的配置比例。建立定期更新教学内容机制,保证教学内容的基础性和前沿性。以个别课程为试点,探索实行研究型、启发式、互动式的教学模式,充分发挥和调动学生的创新能力和原创力。建立学位课程评估反馈机制,提高课程体系建设与培养目标的适配度。 3.完善博士研究生招生选拔机制,突出创新潜质的考察 以考察专业素质和创新潜质为重点,分步改进和完善博士研究生招生选拔方式,首先,进一步改革博士生初试题目的结构设计和考察重点,增加开放式试题的比重,重点考察对专业基础理论知识融会贯通的能力和开创性思维程度;其次,探索博士生面试考核结构化,侧重从考生已获科研成果中挖掘其科研潜力;第三,在国家硕博连读政策的基础上,探索建立硕、博贯通制,根据硕士生的学业表现建立“2+3”、“3+3”的硕博联动培养机制;第四,探索建立学术型博士研究生招生申请考核制,注重对学生专业素养、研究能力和创新潜质的综合评价。 4.严把培养过程质量关,健全创新性研究生培养质量保障机制 (1)完善研究生使用培养机制,提高研究生参与科研任务的广度和深度 完善研究生尤其是硕士生的使用制度,改变以往研一脱产学习的状态,实行入学即入研制度。积极借助导师在研项目资源平台,鼓励研究生独立担当相关课题任务,充分发挥导师及其研发团队的指导作用,使研究生的创新思维和创新能力在实践中快速提升。 (2)完善在读研究生参加学术报告制度,营造良好的科研氛围 一方面,对理工科不同专业学生,按照理论类和实验类进行分类,进一步严格研究生听取及做学术报告制度,并建立参加学术报告备案抽查制,增强研究生的紧迫感;另一方面,制定优秀学术报告奖励制度,提高研究生学术报告的积极性,营造良好的学术交流氛围。 (3)实行培养过程定期检查与结果反馈制 按照培养过程中各个培养环节的要求,定期开展培养过程检查和结果反馈工作,反馈结果在一定范围内公开,并有针对性地督促研究生和导师积极开展学习和培养工作。 5.加强研究生导师队伍建设,提高导师教导水平 (1)加强研究生导师管理,建立师生定期交流制度 确保研究生和导师每周见面一次,交流时间不少于30分钟,并配套相应的监督措施,依此规范导师的教导行为,增强导师育人职能。 (2)加强研究生导师培训管理,提高导师的教导能力 根据导师的层次和类别,建立导师上岗培训、聘期培训等制度,要求导师制定个人培训需求计划书,有的放矢地进行个性化培训,提高培训效果,提高导师教导水平。同时,探索建立导师培训与导师评价相挂钩制度。 (3)建立健全研究生导师评价制度 制定研究生导师评估制度,把导师对学生的思想政治、学业指导、学术训练和学术道德教育等纳入到对导师的评价体系中,鼓励研究生参与对导师人才培养工作的评价,提高导师对研究生培养的积极性。 工业科技创新论文:溜博市科技创新推动工业转型升级的经验总结 科技创新推动传统工业转型升级问题是老工业城市经济发展中必须面对的一个现实问题。淄博市作为国内较早依托当地资源发展起来的老工业城市,传统产业转型升级问题尤为突出。淄博作为工业基础比较雄厚的老工业城市,传统产业比重大,化工、冶金建材、机械、轻工业这四大主导产业占其产值的86%。由于四大主导产业大多数为高耗能传统产业,未来这些传统产业发展的市场压力和环境压力都非常大,产业转型升级势在必行,科技创新推动工业转型升级成为淄博工业可持续发展的唯一抉择。 1 淄博科技创新的主要经验 1.1 品牌建设推动向设计创造转型 淄博市大力加强品牌建设,涌现出了一批行业内的名牌企业、名牌产品,在提升企业整体竞争实力的同时,展示了淄博城市的综合竞争实力。2009年淄博市以传统陶瓷产业为基础,正式申请注册了“淄博陶瓷当代国窑”地域品牌,如今国窑品牌不仅成为企业提高效益的强力砝码,而且成为企业开拓高端市场的金字招牌。山东金晶集团的超白玻璃,依靠“中国名牌”,产品不仅打进了奥运会,并成功的用到了水立方等奥运标志性建筑上。品牌的力量在为企业赢得荣誉同时,更多的是为企业赢得了市场。2011年公布的全国城市综合竞争实力排名中,淄博迈入了前50位。 1.2 以产业梯次转移推动发展总部经济 产业梯次是发生在不同经济发展水平的区域之间的一种重要的经济现象,是指在市场经济条件下,发达区域的部分企业顺应区域比较优势的变化,通过跨区域直接投资,把部分产业的生产转移到发展中区域进行,从而在产业的空间分布上表现出该产业由发达区域向发展中区域转移的现象。淄博市通过品牌运作,对现有本地中小企业进行产能整合,同时出台优惠政策,加快企业走出去步伐,引导有条件、有意向的企业向资源丰富、能源充足、人力富余、市场潜力大的地区转移,实施对外扩张,努力抢占各类资源,开拓国内外市场。同时,腾出土地、环境容量和节能指标上,符合国家产业政策、科技含量高、支撑税源经济发展的大项目、好项目。鼓励企业将研发、营销留在本地,将生产基地外迁,大力发展总部经济,推动了产业转型升级。 1.3 激发培育战略性新兴产业 战略性新兴产业是指建立在重大前沿科技突破基础上,代表未来科技和产业发展新方向,体现当今世界知识经济、循环经济、低碳经济发展潮流,目前尚处于成长初期、未来发展潜力巨大,对经济社会具有全局带动和重大引领作用的产业。淄博市用高新技术和先进适用技术改造提升机电、纺织、冶金、建材、轻工等传统产业,大力发展具有比较优势的生物医药、新材料、新能源等新兴产业,推动了工业产业结构的调整升级。 1.4 科技园区循环工业促进低碳发展 科技园区建设是促进地区经济科学发展的重中之重,担负着整合资源、优化发展环境、提升产业综合竞争力的重任。淄博市通过加快推进循环经济试点示范,建设生态工业园区,形成了具有发展潜力的低碳产业体系。如淄博科技工业园创业园是一个集科技研发中心、标准车间和公共服务平台为一体的新型工业园区,对进入园区的企业来讲,“不置地,不建房,来了就能建工厂。”在这个园区里,创业者可以实现从研发产品到产品中试再到实现全部工业生产过程。淄博市通过科技园区建设,实现了节能降耗、循环经济,低碳发展的目的。 2 科技创新推动转型升级的薄弱环节 2.1 科技创新型人才结构性短缺 调查发现,淄博市企业现有各类人才与国内发达城市相比,人才总量偏少,人才结构也不够合理。其中,结构性短缺主要表现在:高层次管理人才偏少;高层次研究型人才短缺;缺乏优秀的高级技工;外向型人才不足。 2.2科技创新经费渠道尚待拓宽,投入数额仍需增加 据调查,淄博市研究与开发机构科技活动经费90%以上从政府筹集,技术型收入筹集资金占4%,其他收入占6%。这表明,科技筹集的金额占科技筹集经费比重低,且主要来自政府拨款,从企业单位得到资金来从事技术开发应用性研究较少,从事应用性科技研究和开发的能力较弱,将技术成果转化为经济力量的程度较低。同时,这反映出科技事业规模和创新基础保障能力不足,科技事业的自我发展能力还较低,部分有一定创新能力的企业,科研创新经费投入的渠道需要进一步拓宽,经费投入的数量有待于进一步提高。 2.3 科技服务体系仍不完善 科技服务体系是指有助于科学技术知识的产生、传播和应用转化活动的载体。主要包括:科技政策、信息、资料;咨询、推广、中介服务机构;科技企业孵化器、大学科技园;科技市场、人才队伍等。近年来,淄博市政府及有关部门认真贯彻相关法律法规,加大了科技服务体系建设的力度,科技服务体系初具规模,许多工作走在全国、全省的前列,如淄博生产力促进中心被科技部认定为部级示范生产力促进中心。然而科技服务体系的积极作用仍不能得到完全发挥利用,淄博市亟须完善这一体系。 3 科技创新推动传统工业转型升级的对策思路 3.1 明确产业转型战略重点,提高科技创新支撑针对性 强化科技对传统工业转型的支撑和引领作用,必须以党的十七大和十七届五中全会精神为指导,强化主题主线意识。从城市经济社会可持续发展的实际出发,明确产业转型战略重点:用高新技术改造和提升传统工业;发展战略性新兴产业;加快发展生产性服务业。 3.2 加强人才队伍建设,构筑可持续发展的人才优势 从淄博市实施人才强市战略的实践来看,加强人才队伍建设需要做到:把发展教育事业和科技创新型人才放在突出位置,进一步加大对教育事业的投入,发展职业技术教育,加强对劳动者科技培训,提高劳动者的科技文化素质,大力培养各行各业的科技人才,建立人才储备制度,壮大科技队伍;加大对新兴产业需要人才的培养和引进力度,鼓励科技人员携带技术和成果作价入股,带动创新创业,以人才资源能力建设为优秀,重点培养经济可持续发展需要的各类人才的学习能力和实践能力,着力提高他们的创新能力;进一步完善养老、医疗、失业等社会保障制度;改革科技奖励政策,调动科技人员创新的积极性,设立政府津贴、项目津贴,表彰和奖励在技术创新、科技进步工作中作出重要贡献的单位和个人;进一步完善人才市场配置机制,逐步形成层次高、规摸大、覆盖面广、辐射性强的人才服务体系。 3.3 建立多元投入体系,为科技创新提供经费保障 加大对科技创新关键环节的投入,确保新产品试制费、中间试验费和重大科技项目补助费等科技三项经费支出的稳定增长,提高科技三项经费的投入产出效益。建立和完善科技投融资体系,采取科技与金融结合争取科技贷款、科技风险投资、加强横向经济技术协作等方式吸引资金;鼓励企业加大对科技开发的投入,争取国家中小企业科技创新基金的扶持以及各级各类科技攻关计划、火炬计划、星火计划等政策性资金的支持;建立完善高新技术风险投资机制,建立中小企业科技产业贷款的担保基金,合理引导社会资本加大对科技开发的投入,尽快形成“政府投入为引导,企业投入为主体,社会投入为补充,外资投入为关键”的多元化科技产业投入机制。 3.4 优化科技创新政策环境,构建科技创新支撑体系 进一步完善人才政策、科技投入政策、产学研相结合政策、项目带动政策等,发挥政府的政策导向作用。建立一套有利于推动地区科技进步的评价体系,将科技对经济增长的贡献率、企业科技进步率、科技投入、科技产出等指标纳入统计范围,定期向社会公布,为领导决策提供依据。加快科技创新支撑体系建设需要以技术创新项目为纽带,推动产、学、研合作,促进各种创新要素的有机集成和有效组合。加快科技成果转化和高新技术产业基地建设。在全力建设科技示范园区的同时,着手建立以专业乡镇和以企业科技开发为龙头的科技创新体系。推进科研人事管理制度改革,逐步实行以科研项目为载体的聘任制,使广大科技人员充分发挥作用,促进科技人力资源优化配置。 (摘自《科学与管理》2013年第6期,原题目《科技创新推动传统工业转型升级研究―以淄博市为例》) 工业科技创新论文:南通市工业企业科技创新绩效评价 摘 要:科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,指出了南通市工业企业科技创新中存在的投入产出效率总体不高、行业综合效率差距较大、重点行业存在投入冗余等问题,建议工业企业技术创新应在优化结构、提高效率、加快传统产业转型升级、推进科技创新成果转化等方面下工夫。 关键词:工业;科技创新;评价;DEA模型;传统产业 科技支撑发展,创新引领未来。足够的科技投入强度和合理的科技投入结构是提高科技产出效率、增强地区创新能力、促进经济社会发展的必要条件。科技对经济的支撑和引领作用不仅取决于科技投入的总量,更为关键的是科技投入产出的效率,因此,科技投入产出效率无疑成为科技发展评价中的关键环节。本文有针对性的从工业行业角度出发,采用DEA方法对南通市规模以上工业企业的科技投入产出效率进行评价,找出存在问题,提出对策建议。 一、现状分析 科技活动包括科学研究与试验发展(R D)、科学研究与试验发展成果应用及相关的科技服务3类活动,其中科学研究与试验发展(R D)又分为基础研究、应用研究和试验发展,R D资源的合理配置是推动科技发展的一个重要条件和前提。 1.科技人才队伍不断壮大 科技活动人员是企业开展科技活动中最主要的因素,是开展科技活动的前提和基础。2012年底,全市规模以上工业企业从事科技活动人员达到6.07 万人,其中,研究与发展活动人员(R D人员)3.63 万人,分别比2011 年增长16.8%和13.0%;R D人员占科技活动人员的比重为65.0%,比2011 年(61.8%)提高3.2 个百分点。科技活动人员中R D人员所占比重上升,反映了企业自主创新人力投入力度的不断加大。分行业看,电气机械和器材制造业、纺织业、化学原料和化学制品制造业中科技活动人员均超过5 000人,这三个行业R D人员占科技活动人员比重分别达到60.1%、58.9%和55.1%。 2.科技经费投入不断加大 科技经费投入是确保科技活动人员开展各项科技活动的必要条件。2012 年,南通市共有规模以上工业企业4 941家,其中,有R D活动的1 191家,比2011年增加298家;占全部规模以上工业企业的比重为24.1%,比2011年提高6.1个百分点。规模以上工业企业R D经费内部支出96.10亿元,比2011年增长23.4%,占地区生产总值比重由2011年的1.9%提高到2012年的2.2%。其中,大中型工业企业R D经费投入主体作用明显。2012年,全市大中型工业企业R D经费内部支出为59.99亿元,比2011年增长23.5%,占全市规上工业企业R D经费内部支出的比重为62.4%;小微工业企业R D经费内部支出为36.11亿元,比2011年增长23.4%,占规模以上工业企业R D经费内部支出的比重为37.6%。 分行业看制造业是规模以上工业企业R D经费投入的绝对主体。2012年,全市规模以上制造业企业R D经费内部支出95.35亿元,占规模以上工业企业的比重为99.2%,R D经费投入超亿元的行业有17个,其中超十亿元的行业有2个,分别是电气机械和器材制造业、化学原料和化学制品制造业。 3.科技产出水平不断提升 二、绩效评价 (一)DEA模型的选取 数据包络分析(DEA,Data Envelopment Analysis)是美国运筹学家A.Charnes和W.Cooper等学者提出的以相对效率概念为基础,根据多指标投入和多指标产出对相同类型的单位(部门)进行相对有效或效益评价的一种新的系统分析方法。结合国内DEA研究的实际应用,本文选取使用较多的两个模型模型C2R和BC2模型。其中,C2R模型可以用来评价决策单元是否同时达到规模有效和技术有效,BC2模型则是用来评价决策单元的技术有效性。 1.C2R模型原理及评价 2.BC2模型原理及评价 C2R模型假设分析主体在固定规模收益下运营,但若存在变动规模收益,则会导致技术效率与规模效率不可区分。BC2模型将综合效率分解为技术效率和规模效率。综合效率表示投入产出项资源配置及规模大小是否适当,在固定投入下,实际产出与最大产出两者之间的比率。纯技术效率指投入与产出之间的配置比例,用于衡量是否有过多的投入造成浪费,或过少的产出而生产能力不足。规模效率表示整体投入资源的规模大小是否适当。规模收益是指投入要素等比例增加时对总产出的影响,共有3种形式,最适当的形式为规模收益不变,即投入与产出成等比例增加;规模收益递增是指产出增加的比例大于投入增加的比例;规模收益递减是指产出增加的比例小于投入增加的比例。DEA无效除了来自资源配置(投入产出)不当的因素外,也可能源于投入的不适度规模,可以通过调整投入规模改进其无效的状态。 (二)评价指标体系的设计 工业行业的科技投入产出效率评价系统比较复杂,在评价指标的选取中,既要考虑到科研创新能力又要考虑到效益性。评价体系分为科技投入和科技产出两大部分,在科技投入指标中,包含人力资源投入指标和经费投入指标。其中,R D人员是由参加R D项目人员的全时当量及应分摊在R D项目的管理和直接服务人员的全时当量两部分相加计算而来,更能有效地衡量对人力资源的实际投入;经费投入指标中,R D经费内部支出反映了对科技活动的实际支出;技术改造经费支出反映了工业企业引进吸收新技术和改造落后产能的力度;新产品研发投入反映了工业企业科技创新的能力。在科技产出指标中,专利申请量是体现工业企业研发能力的重要指标,新产品产值和新产品销售收入则是了反映工业企业的产出效益以及投入增加所带来的产出成果。具体评价指标体系如下(见表1)。 工业科技创新论文:衡阳市工业园区科技创新公共服务平台建设研究 摘 要:基于科技服务能力是后金融危机时代开发园区重要优秀竞争力的认识,就建好公共服务平台、强化科技创新硬件支撑,整合建设科技文献平台,建设园区技术产权交易平台,集中力量建设一批专业测试和行业检测平台,着力打造全流程的投融资平台等方面,提出一些操作性建议。 关键词:工业园区;科技服务平台;建设路径;衡阳市 园区是一种发展规模工业的新兴载体,是推进新型工业化的工作重心,是一种集研究、开发、生产、交换于一体的新型组织,是区域经济发展到一定阶段整合利用资源、提高产业聚集度的有效形式,同时又是推动招商引资和城镇化建设健康发展的重要载体。产业园区的发展有利于资源整合、提高土地利用率、增强企业的产业关联、延伸产业链、提高资源综合利用率,因而对发展“两型社会”和实现新型工业化有很好的促进作用。经过多年的发展,衡阳工业园区建设取得了显著成效,已成为衡阳经济发展的重要支撑、推进城市化进程的重要力量、招商引资和外向经济的重要载体、产业集聚的重要平台。 目前,中国沿海地区、中东部地区正处于产业转型,升级换代阶段,大量的劳动密集型企业迁往中西部地区,我们衡阳地区毗邻珠江三角洲,在这次的地区扩展、产业升级换代过程中,有着得天独厚的优势,我们应当把握这一千载难遇的机会,促进衡阳工业园区的建设,大力发展衡阳工业。虽然衡阳工业园区取得了诸多辉煌成绩,为衡阳发展作出瞩目的贡献,但是目前,衡阳工业园区无论在数量和质量上都和沿海城市、中东部地区工业园区对比有着较大的差距,例如,规模相对较小、享受的优惠政策较小等等,但最为突出的是缺乏科技创新公共服务平台,这也在很大程度上制约了工业园区的加速发展。本文欲结合衡阳市工业园区的特点,探讨如何建设适合衡阳工业园区科技创新服务平台。 一、创新科技服务平台建设意义及需求 创新科技平台是工业园区的重要组成部分,是服务于工业园区企业进步与创新的基础支撑体系。衡阳市工业园区科技平台建设工作经过长期努力,取得了一定进展,具备了较好的基础。2011年,高新区成功获批省知识产权试点园区,以此为契机,高新区大力推进企业知识产权试点工作,对接省、市知识产权局、高校、研究所、企业,形成了官、产、学、研相互联动,互转化科研成果的良好机制,做强了一批知识产权保护先进企业。此外,衡阳高新区还依托部级工程实验室、企业技术中心、博士后科研工作站和院士工作站,积极推进产学研合作。在增压器领域,湖南天雁机械有限责任公司以其强大的科研和生产能力,制定实施5项行业标准,成为国家涡轮增压器行业标准的主导企业;中钢集团衡阳重机有限公司凭借其良好的自主创新能力被认定为国家企业技术中心。但从总体上看,衡阳市园区科技平台建设仍然相对滞后和效率低下,存在着诸多亟待解决的突出问题:一是缺乏有效的资源共享机制和相关制度保障;二是对外交流与合作不够;上是缺乏技术支撑人才队伍及产学研合作机制;三是没有建立多途径的企业科技创新资金的融资途径。衡阳市科技平台建设的滞后与薄弱,制约了科技创新活动的开展,使许多重大关键技术的突破难以实现,重大原创性科技成果难以形成。 二、建设园区科技创新服务平台和对策 1.建好公共服务平台,强化科技创新硬件支撑。价格高昂、日常使用率却不高的大型高档科学仪器,往往是中小型高科技企业发展的瓶颈。工业园区科技服务平台应当以“共享、共用、共建、高效”的运行机制为优秀,建立大型科学仪器设备资源信息库,对园区内企业现有科学仪器设备运行和管理的信息化;制定灵大型科学仪器协作共用、共建共享的办法,节约企业购置大型仪器成本,避免园区内企业重复购置大型设备,降低设备的闲置率,拓展仪器设备的使用范围,提高仪器设备的使用效率。 2.整合建设科技文献平台,提供深加工增值服务。加强文献平台的软硬件系统建设。科技文献资料是科技创新的基础和保障,建议政府加强园区数字化图书馆建设,扩充科技文献资源的种类与服务范围,努力使园区文献资源基本覆盖园区企业类型,建立科技综合情报咨询与信息分析支持系统,并与部级、省级科技文献信息服务机构挂钩联盟,让园区内的企业低费用或免费的共享各类科技文献信息。另外园区应当根据企业科技发展需要建立专业对口的博士后流动站,或是成立一批高水平的专家队伍及专业咨询机构将科技情报文献资料针对园区企业进行有针对性的二次加工,结合产业发展方向,为企业量身定制研发各类文献、专利、标准等数据,为创新创业提供腾飞“跳板”。 3.科技企业孵化器体系建设。构建科技企业孵化器体系,进一步完善中小企业创业服务环境,降低中小企业创业风险和成本,提高创业成功率,为中小科技企业提供包括政策、管理、金融、人力资源、开办场地以及专业化支撑等在内的综合性企业孵化服务,提高孵化能。建立衡阳工业园区高技术创业中心,进一步完善科技企业孵化服务功能;充分利用以衡阳财经工业职业技术学校牵头成立的职教服务集团,培育一批具有特色优势和较强竞争能力的科技企业孵化器。 4.成果转化公共服务体系建设。发展与成果转化相关的网上交易,建立一批园区技术交易服务机构;进一步完善为中小企业提供信息、技术、鉴定、和认证、人才、专利服务的科技咨询服务机构;结合科技管理职能的转变,加快科技评估机构建设,推动一批科研机构转制为科技中介服务机构。加快建立适应科技事业发展及高新技术产业化的创业投融资体制,发展各类科技创业投资机构,营造有利于风险投资健康发展的政策环境。 5.高起点建设产学研合作交流平台。一是积极地搭建产学研联网平台,搜集并公布园区辖区及衡阳地区高校和科研院所专家学者的研究方向及成果、产业发展导向、企业技术需求信息等,便于供需双方及时沟通了解信息。二是建立并扩大产学研联盟,加强企业与地区内各高校的联系与合作,共同开发课题研究,这样使得高校课题研究更有实用性,也能弥补企业因为缺乏专业科研人才在科研方面的欠缺。 6.组建园区技术产权交易中心,并不断扩大覆盖范围。要创新科技成果的交易模式和运作机制,完善认证、评估,公证、会计等中介服务体系,推动专利技术成果的社会化和市场化交易,使之逐步成为面向园区辖区及周边地区、乃至更大区域的技术交易平台。还要加强技术产权交易中心与国家专利服务等方面的对接,推动与上海、深圳两大证券交易所的合作,支持高新技术企业和科技型中小企业开展质押、风投、上市等多种融资活动,更好地为企业融资服务。 7.集中力量建设一批专业测试和行业检测平台。结合衡阳市经济社会发展需求,开展新材料、现代中药、食品安全、先进制造与自动化、生物制药等高新技术领域的重要技术标准研究,在将具有自主知识产权的科技成果及时转化为技术标准的同时,将衡阳市优势产业的标准转化为国家、国际标准。以衡阳科技检测中心建设为重点,进一步整合衡阳市现有的较为分散的分析测试中心和行业检测机构,提供系统全面、质量可靠的行业检测和专业测试服务,将科技检测中心建设成为衡阳市乃至湖南省的科技检测服务窗口。 8.建立投融资服务公共平台。一是建立以园区高新技术风险投资公司、中小企业信用担保公司、信托投资公司为基础,灵活多样的创业企业孵化机制和多方位的金融服务平台。园区也应与国内外风险投资公司共同建立风险投资网络信息平台,及时园区内企业项目资金需求情况,为国内外风险投资公司与园区企业建立合作的桥梁。二是完善科技创新投融资中介服务体系。大力扶持科技中介机构发展,降低其设立的门槛,鼓励其向创新活动的中上游延伸,并与大学和科研机构建立长期的合作伙伴关系。联合一批有实力的投资公司、会计、审计及法律事务所等其他中介机构,建立科技中介服务战略同盟,发挥各自优势,提高科技中介的调控能力和管理水平。三是完善园区内企业发行股票和债券的体系。园区内企业发行股票和上市,可以迅速为企业融资,同时也能降低企业本身的风险,且资本将在社会监督下使用,是一种非常可取的良性融资渠道。但是目前国内对企业发行股票和债券都有着非常严格的要求,园区应建立相应的服务体系,为企业提供企业上市的法律咨询和辅导服务工作,且为企业和证监会起到一个沟通的桥梁作用。 工业科技创新论文:科技创新的社会价值与第三次工业革命的兴起 【摘要】科技创新的社会价值表现为内在的认知价值和外在的应用价值。在科技创新与工业生产结合越来越紧密的今天,前者在其认知价值与应用价值之间的矛盾与统一的交互作用下,深刻地影响了第三次工业革命的发生。全面认识当代科技创新的时代特征及影响,能促进当代科技创新价值的充分体现和第三次工业革命发展蓝图的实现。 【关键词】科技创新 第三次工业革命 社会价值 随着支撑工业文明的基础能源日渐枯竭及其带来生态方面的“副产品”日益严重,传统化石能源经济及建立在此基础上的工业发展模式日渐衰退,并给全球可持续发展带来了危机。这种危机连同经济危机一起,成为人们寻求进入“后碳”时代新工业模式的动力。人们迫切需要更加智能、更可持续、更符合自然和社会伦理的生产方式,这一新愿景的实现需要依靠科技创新的力量来推动。建立在数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术融合基础上的科技创新及扁平化的创新模式正带来生产、消费方式和生产组织方式等方面的重大变革,第三次工业革命初露端倪并即将发生,这一事实充分彰显了当代科技创新的社会价值。 科技创新拉开第三次工业革命的序幕 第一次工业革命使19世纪的世界发生了翻天覆地的变化,第二次工业革命为20世纪的人们开创了新的世界,第三次工业革命同样会对21世纪产生极为重要的影响。①每一次工业革命都会催生重大的科技创新与突破,进而又推动“科学―技术―生产―经济―社会”这根链条循环发展,并彰显出其追求社会价值的本质内涵。 科技创新的本质在于追求社会价值。科技创新是科学创新和技术创新的融合体,科技创新的本质在于其所体现出来的社会价值。对科技创新的社会价值可从两方面考察,就内在价值而言,科技创新的社会价值即人类在科学创新中的认知价值。科学创新是指通过科学研究(包括基础研究和应用研究),获得新的基础科学和技术科学知识的创造性发现活动。科学创新本质上是发现新现象、提出新问题、创造新知识、建立新理论的认知活动。因此,科学创新的求真、求善、求美以及人的全面自由发展的价值性贯穿逻辑论证、实践检验和价值评价的全过程。就外在价值而言,科技创新的社会价值即人类在技术创新中的应用价值,主要涉及经济价值、伦理价值和文化价值。随着科学技术逐渐成为主要生产要素,工业发展越来越依赖科技创新并成为科技不断创新的重要载体,科技创新的应用价值也得到极大彰显。 科技创新与工业革命的循环累积效应。科技创新与工业革命之间的循环累积效应的形成主要源于科技创新的内在价值与外在价值之间的矛盾与统一。这一效应更深刻地体现在我们正身处的旧工业时代向新工业时代转变的过渡时期。 首先,认知价值与应用价值的矛盾使旧工业时代面临终结。科技创新是一个创新与破坏共生并存的过程,随着科技创新的深入,其应用价值往往首先表现为经济上的实用价值,在推动经济空前增长的同时,也悄然颠覆并重构人类传统的生活方式、生产方式和价值观念。自20世纪中期以来,技术创新的经济价值被迅速放大,甚至遮蔽了科学创新的初衷,为探求真理而献身的认知价值取向转为功利的单一的经济价值取向。技术异化使科技本身逐渐背离了其作为“实现人的本质力量”的特征,科技创新真正的社会价值遭到扭曲,原本旨在追求人的全面自由发展的科学技术本性也逐渐丧失。人类面临着能源危机与生态环境危机,旧工业时代面临不可逾越的“增长的极限”,并在接近这一极限后转为衰退甚至衰亡。 其次,新工业时代的生产方式转型创造需求拉动科技创新。随着自然资源存量的锐减,旧工业生产方式的资源优势逐渐丧失殆尽,经济发展支柱发生倾斜,生产方式转型成为可持续发展的必由之路。转型必然带来对科技创新的旺盛需求,在需求的诱导下,基本科学问题、能源与资源、信息网络、先进材料和制造等新的科技领域出现快速增长的趋势,并改变了传统知识传播与共享的方式,触发了扁平化创新模式的探索,为科技创新模式的嬗变提供了新的机遇。在此意义上,工业生产方式转型内生地决定着科技创新及其社会价值。 第三,社会价值的内外统一拉开第三次工业革命的序幕。工业化危机需要新的工业革命来化解,新一代科技创新在认知成果上的突破与经济、伦理与文化价值的统一,为第三次工业革命提供了强大的驱动力量。杰里米・里夫金(Jeremy Rifkin)设想的建立在互联网和新能源相结合基础上的可持续、分布式发展的第三次工业革命即将到来,并在今后几十年将迅猛发展,大概在2050年达到顶峰,然后在21世纪下半叶保持平稳状态。② 第三次工业革命中科技创新社会价值的特点 数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术的融合凸显科技创新的生态价值。这是一场多维突破、交汇融合式的科技创新。科学的认知价值,曾经并且依然不断推动着人类的思想进步与解放,促使数字化制造技术、互联网技术和再生性能源技术等组成一个复杂的“科技簇群”并相互交叉和渗透,导致了一系列重大关联技术的协同进步和群体突破,进而能够灵活、快速、低成本、低能耗地满足消费者的个性化需求,凸显了科技创新的生态价值,并将有力推动物联网、云计算、新能源和数字化制造等新兴产业的诞生和新一轮工业革命在全球范围内非线性团聚式地发生。 互联网技术成为实现科技创新应用价值的主要交流平台与渠道。在新一轮科技创新多点突破、交叉汇聚的态势下,无论是新能源还是数字化制造的发展都需要互联网技术作为支撑,并与之交叉进行。不论是保罗・麦基里(Paul Markillie)所指的:在第三次工业革命中,生产系统借助网络信息技术全面趋向数字化和智能化,从而使生产设备能够更快地自我反应、计算判断、分析决策和操作;或是里夫金关于“可再生能源的转型、分散式生产、新储存方式、能源互联网和零排放式交通等五大支柱产业”的升级与重构,都将迫切需要依托互联网技术作为终端来进行连接与通讯,并能够实现智能管理。互联网成为技术创新成果交流、转化与贸易的关键性渠道,同时也构成了整个经济社会发展的重要基础设施。 科技创新社会价值的实现载体将由金字塔式转向扁平化。传统意义上的科技创新实现的基本方式是金字塔式的,即“基础研究―技术开发―技术应用”这一从上至下的、串联式转化的模式,基础研究是创新的原动力和创新链条的最高端。在第三次工业革命中,金字塔式的创新模式将逐渐向扁平化转化。首先,科技创新主体从基础理论或权威科学专家那里转化为全社会的共同参与。其次,科技创新的推动力从基础研究转向全社会的需求。总之,第三次工业革命将在继续延续金字塔式创新模式的基础上,进一步将垂直纵向的系统与扁平化水平式系统结合,形成一个矩阵式的新创新模式,还将再从矩阵式模式转向立体的创新模式,这将使创新的能力和水平有大幅度的提高。③随着科技创新的日益深入,第三次工业革命中的科技创新将在各创新主体、创新要素交互复杂作用下发生,成为认知价值与应用价值的“双螺旋结构”共同催生的产物。 科技创新带来的变革 当代科技创新的变迁不仅使其呈现出全新的面貌,也将导致第三次工业革命在生产、消费方式与生产组织方式方面的变革,进一步展现出当代科技创新的社会价值与影响。 生产方式向大规模定制转变。麦基里认为,工业革命主要体现为由技术范式转变引发的生产方式的革命。第一次工业革命使机械生产取代了手工制作,第二次工业革命开创了规模化生产时代,不论是蒸汽机的发明还是流水线生产的采用,都导致工业生产经营与能源生产经营方式的集中化和批量化。当前正在发生的第三次工业革命,其优秀是数字化制造,表现为大量高新技术“聚合发酵”和综合应用,包括“更聪明”的软件、“更神奇”(重量更轻、强度更高、更加耐用)的新材料、功能更强大的机器人、更完美的程序设计与3D打印技术、更全面的网络服务,从而实现生产成本更低、生产周期更短、生产过程更灵活、产品从设计到生产再到销售的关联更紧密,以及从“福特制”下的传统“大规模流水线生产”转向更适应“个性化需求”的“大规模定制”等。④ 消费方式向个性化体验式转变。以互联网为支撑的智能化大规模定制的生产方式,标志着个性化、体验式消费时代的到来。随着人们的收入不断提高,从消费能力与消费意愿上都更加倾向个性化的消费品。同时,出于环境保护和节约能源考虑,人们需要3D打印这样的生产制造方式,它既能大规模生产,同时又能满足定制,生产出个性化产品。重要的是,生产的过程就是消费的过程,消费的过程就是生产的过程,在3D打印店里的体验式消费的同时就是生产。随着人、机、物的逐渐融合,消费者将在更大程度上参与设计和制造过程,甚至成为生产过程的一个重要环节,实现个性化、实时化、经济化的生产和消费模式。 生产组织方式向虚拟化转变。产业集群是重要的产业组织模式,传统工业命脉掌握在少数拥有重型机械和大量蓝领工人的高资本、大规模、集中化的工业企业手中。互联网技术的飞跃发展使大量物质流被成功虚拟化为信息流,第三次工业革命中的产业集群将借助发达的信息、通信技术和网络平台,突破传统地理集群的空间局限,逐渐形成网络意义上的集聚,使产业集群发展虚拟化。相比传统意义上的产业集群,虚拟产业集群中的企业对市场和技术变化的反应更为敏感,可以在较短时间内以较低成本整合各种资源,具有很强的开放性与灵活度。这种开放式创新从依靠蓄积创新资源转向通过组织间创新资源的交换与创新收益的分享获取竞争优势。这一新的资源配置方式会在很大程度上影响产业内部组织形式,众多中小型企业和个体企业家将借虚拟产业集群突破资源困境,以低制造成本快速推出新产品而获得成长。同时,鉴于可再生能源分布广泛并以不同比例和频率分布于世界各地,分散式能源生产使之成为分散合作式模式,从而鼓励越来越多的中小型企业挑战在第一次和第二次工业革命经济中处于中心地位的大型制造公司,与国际商业巨头一道共同发挥作用。 实施创新驱动发展战略,迎接第三次工业革命 当代科技创新范式的加速形成与应用使第三次工业革命的轮廓日益清晰。党的十八大明确提出“实施创新驱动发展战略”,强调科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑,必须摆在国家发展全局的优秀位置。这对于理清我国科技发展的方向与着力点,把握第三次工业革命的历史机遇具有重大意义。 处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,实现科技创新的综合价值。科技创新不仅是科学、技术与经济相结合的过程,也是其与自然和社会相互整合的协调发展过程。实施创新驱动发展战略,必须首先处理好科技创新的认知价值与应用价值之间的关系,从单一地面向经济转变为面向经济、自然、社会、伦理和文化等全面协调可持续发展。第三次工业革命的发生要求我们将科技创新的生态价值理念根植于科技创新全过程,以人的全面自由发展作为科技创新追求的根本目的,尊重和遵循科学规律,着力构建符合生态文明要求的社会制度,并以此考察所有的科技创新成果,杜绝急功近利、竭泽而渔,才能解决物质文明与生态文明的矛盾,避免重蹈旧工业生产模式的覆辙。对人本价值的回归是第三次工业革命的灵魂,“活着是为了游乐将成为人们生活的主流理念”。从时代价值角度说,科技创新只有对人的进步发挥正能量,科技创新的内外价值才真正得到统一。 处理好经济价值与文化价值之间的关系,将STS融入科技创新。科学技术本是文化的一种形式,彰显科技创新的社会文化价值有利于端正科技创新的价值取向。开展科技创新归根结底是为了提升社会文明程度,实现科技与社会、科技与自然、科技与人文协调发展。只有处理好经济价值与文化价值之间的关系,将科学理性与人文理性相结合,用人文理性约束与指引科技创新,才能避免科技的单向度发展、破解“斯诺命题”、结束工具理性与价值理性的分离甚至对立。科学、技术与社会(STS)研究为我们提供了基本的思考方式。STS把科学和技术放到(本来就在)社会生产(物质生产、精神生产、社会关系生产等)和生活(物质生活、政治生活、精神生活等)中,把本来就由科学、技术参与或支撑的社会生产、生活视为(本来就是)科学、技术的活动场域、生成条件和整合基础。⑤这种思维方式作为人类把握现代世界的一种基本方式,深刻揭示了人类科技认识的选择性、人本性、时空性和相对性,将STS融入科技创新,从STS角度揭示科学、技术与产业间的互动关系,能更深入地认识科学、技术与社会的本质联系。 处理好社会价值载体之间的关系,大力发展自主创新与协同创新。科技创新的社会价值的实现载体即科技创新链,主要包括企业、研发机构、政府和中介组织四大主体,涵盖科研人才、研发投入、平台载体、技术成果四大要素。第三次工业革命背景下的科技创新需要围绕产业链部署创新链,消除科技创新中的“孤岛现象”,实现科技创新与产业创新资源的合理配置及其要素的合理流动。一方面,要坚持以企业为创新主体,提升企业的自主创新能力,重视关键技术的原始创新和系统集成创新,重视引进、消化、吸收基础上的再创新。加大对数字化制造及新能源领域的基础研究与优秀技术突破,实现自主知识产权、自主品牌和产品的高附加值。另一方面,要打破筒仓效应,大力推进协同创新,构建完整的科技创新体系。处理好政府的主导作用和市场在资源配置中的基础性作用,明确不同创新主体的功能定位,完善协同创新的创新体系。 从科技发展的角度说,对于认知能力有限的人类而言,浩瀚的宇宙及复杂的社会永远都是“黑箱”,科学技术永远是一定社会条件下具体的、历史的、相对的和暂时的认识。我们只有坚持不懈地进行科技创新以适应当代科学、技术与社会发展的趋势与要求,才能牢牢把握这场工业变革的机遇,实践未来经济社会可持续发展的蓝图。 (作者单位:河南师范大学政治与公共管理学院) 工业科技创新论文:以科技创新驱动工业转型升级 江苏省泗阳县是苏北腹地的一个发展中县区,长三角外围的一个中等城市。跟很多发展中地区一样,泗阳经过多年“拾到篮子都是菜”式的招商引资,大量企业落地生根,园区规模翻倍扩张,可回过头来却发现,规模大、效益好的实力型企业依然偏少,支撑强、带动大的龙头性项目尤其缺乏,传统产业大而不精,新兴产业有而不强,工业发展依然在小打小闹的圈子里徘徊。 工业科技的创新发展,企业是主体,政府是主导,但在企业普遍不大不强,仍以低端制造业为主的县区,作为主导者的政府就必须首先发挥导引作用。以泗阳县为例,面对工业经济基础薄弱、总量不大、效益偏低的突出问题和发展粗放、结构不优、创新不够的诸多难题,泗阳充分认识“科学技术是第一生产力”,科技创新是工业转型升级的根本动力,奋力开启实施工业开发区“二次创业转型升级”三年行动计划,全面优化科技创新环境,大力引培高新技术人才,高标构筑科技创新平台,不断激发企业创新活力,加快集聚高新技术产业,竭力推进传统产业高端发展,切实提高工业经济转型升级的引领力、支撑力、保障力。 集聚高新技术产业,提升转型升级引领力。一是推动传统产业高端发展。瞄准国际国内行业发展前沿及主攻方向,在传统优势产业中,加快优选和培育一批潜力大、成长快、创新能力强的科技型领军企业。纺织、照明作为泗阳的传统优势产业,绢丝出口量连续多年位居全国第一,大功率节能灯占据全国三分之一市场份额。目前已拥有省市高新技术企业28家,省民营科技企业32家。二是集聚高新产业规模发展。泗阳积极构建梯次型产业体系,超前布局高端装备制造、生物医药及节能环保等战略性新兴产业,特别是以蓝色船舶动力、明宇电气、环宇光伏、荣马新能源、瑞泰光伏、屋顶太阳能发电等为龙头,加快太阳能光伏、风能电机、清洁能源等为代表的新能产业的前延后伸、做大做强。三是引领主导产业绿色发展。绿色发展不仅是一种理念,更是必然的方向和路径。泗阳县科学制定绿色板材、绿色纺织、绿色能源、绿色装备、绿色食品、绿色照明六大百亿级绿色产业发展规划,推动特色产业集聚、集群发展,先后获评中国首批绿色能源示范县、新能源产业百强县和中国绿色板材之乡,绿色纺织、绿色照明被评为省级特色产业集群。同时认真落实环保优先方针,严格项目准入,坚持低碳发展,推进循环利用,加快创建“循环型、科技型、集约型、生态型”省级生态工业园区。 构筑科技创新载体,提升转型升级支撑力。一是打造产业技术公共服务平台。围绕绿色产业技术创新、产品创优,先后建成省级南京林业大学(泗阳)杨木加工利用技术研究院,省级大连工业大学(泗阳)光源与照明工程技术研究院和大功率节能灯检测中心及省级工程技术研究中心10多家,市级工程技术研究中心40余家。积极推动产学研合作,200余家企业与国内100多家科研院所、高等院校建立产学研合作体,开展各类科技合作项目千余项。二是推动高科技人才与产业互促并进。积极开展专家教授“泗阳行”、县领导联系高校院所和科技人员等活动,设立500万元高层次人才引培基金,积极对接省高层次人才引进计划和实施双百工程,优化高层次人才落户、文化教育、医疗保健等方面的政策措施,建立人才资源信息库,构建高层次人才项目申报、风险防范、贷款融资、培训管理等“一站式”服务体系,吸引海内外高层次人才到泗阳创新创业。三是打造园区科技研发孵化区。瞄准未来产业集聚方向,大力发展生态科技园、技术研究院、工程技术研究中心等创业载体,完善配套设施和服务平台,加快建设国际标准的产创中心、研发中心、工程技术中心等创新平台,深入推进“两化融合”工程,全面启动智慧园区建设,力争2年内开发区实现无线网络全覆盖,切实为产业发展提供高科技、信息化的支撑平台。 优化科技创新环境,提升转型升级保障力。一是政策保障到位。先后制定出台了《泗阳县科技发展三年规划纲要》、《关于实施“双百工程”的意见》等一系列优惠政策,切实落实党政一把手抓第一生产力的要求,成立科技工作委员会,每年召开一次科技专题会议,每两年召开一次“全县科技大会”,持续开展科技下乡、科普宣传周和科技进社区活动,提高全社会科技创新意识,为做好人才引培、科技创业创新营造良好的政策环境。二是资金投入到位。按照政府扶持、企业为主、多元投入的科技投入机制,确保财政对科技事业的投入。设立工业科技投入“4500”专项资金,即科技成果转化、创新载体建设、高层次人才引培和专利资助4个各500万元,科技三项经费实际拨款每年翻番。三是奖励扶持到位。对企业获得“国家高新技术企业”和“省创新型企业”认定、获批省级以上高新技术产品的,按相关政策由县财政给予资金奖补。每年举行一次创新型企业家评选,由县财政给予奖励。县发改、经信、商务、科技等部门每年都要制定扶持任务,积极组织企业向上申报创新项目,争取更多政策和资金扶持。 工业科技创新论文:淮安民营工业企业科技创新研究 【摘要】民营经济对淮安地区经济发展产生重要的影响,科技创新是民营工业企业可持续发展的关键因素。本文通过淮安民营工业企业科技创新现状调查,分析科技创新认识不够重视、财政经费支持不足、自主创新能力不强、产学研结合度高制约淮安民营工业企业科技创新进程,提出推进淮安民营工业企业科技创新的对策与建议。 【关键词】民营工业企业 科技创新 对策 1、问题提出 民营企业对淮安地区经济增长产生举足轻重的影响,但其发展过程面临着严峻的竞争态势和生存压力。民营企业在激烈市场竞争中取胜,必须提高自身科技创新能力实现转型升级。如何促进淮安民营企业提升科技创新能力,实现可持续发展是淮安加快实现苏北中心城市战略目标亟待解决的问题。本文根据对民营工业企业科技创新现状调查资料,梳理了制约淮安民营工业企业科技创新速度不快,产业转型升级缓慢的原因,提出化解淮安市民营工业企业科技创新阻力和瓶颈,推进民营工业企业科技创新、转型升级发展的对策建议。 2、淮安民营工业企业科技创新现状 2.1 民营工业企业基本现状 近年来,淮安市民营工业企业发展政策环境趋于宽松,自主创新能力逐步提升,数量稳定增长,成为淮安社会经济活动的主体。淮安民营工业企业发展起步相对较晚,大多数民营工业企业以传统产业为主,科技创新人才数量偏少,创新能力不足,高新技术企业层次不高,数量偏少,规模不大,多数隶属机械制造、纺织、轻工、建材类产业,现代新兴产业特别是代表新兴产业的软件和服务外包业、物联网产业所占比重较少。“十一五”期间全市高新技术企业产值占规模工业总产值从2005年的8.25%提高到2010年的20%,翻了一番多,民营工业企业有了一定的发展。 2.2 民营工业企业科技创新的现状 科技人才激励政策不断完善。淮安完善和优化民营企业人才引进和培养政策,吸引科技人才到民营企业工作020lO~,全年共引进各类科技创新人才85名,引进博士、硕士等高层次人才30多名,通过培养有14人获得省高层次人才引进计划1000万元资助,在促进民营工业企业科技创新方面发挥重要作用。调查数据显示:认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该提高工资待遇比例占的17.79%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该营造创新氛围比例占15.62%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该加强知识产权保护比里占的8.03%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该改善生活环境比例占10.85%;认为民营工业企业要吸引留住科技人才应该完善科技人员的管理和培训成长体系比例占40.4‰选择了提供住房保障比例事24.4%。 3、民营工业企业科技创新存在的问题 3.1 创新意识不强,创新能力不足 安于现状,怯于创新的思想观念在淮安民营企业中普遍存在并较为严重,参与市场竞争意识不强,对科技创新提升企业转型升级和市场竞争力的认识不清晰,企业创新能力不强。基于市场拓展的风险和竞争的压力环境,大多民营企业在已有的发展基础上,不能解放思想,创新意识不够,实现企业转型升级,提升企业层次。不少民营企业安于现状,面对不断变化的市场环境,不能有效自主创新,危机意识薄弱。创新意识不强导致民营企业创新能力不足,转型升级困难,在地方经济发展中难以发挥较大的贡献。 3.2 高素质的技术创新人才还比较缺乏 民营工业企业中高素质科技型人才数量不多,特别是高层次企业创新领军人才较少,制约企业转型升级发展壮大。淮安市是江苏高技术人才凹地,每万人口拥有科技人员数排在13个地级市的12位,每万人口拥有科学家和工程师人员数排在11位,民营企业高技术人才更显稀缺,制约民营工业企业科技创新能力提升。淮安吸引科技创新人才的环境不够浓厚,政府制定了一些优惠政策吸引科技创新人才,鼓励民营企业引进和培养科技人才,真正能够享受到科技人才优惠政策的民营企业不多,影响到民营企业科技人才集聚。在调查的民营工业企业中,本科及以上学历从业人数在50人以上的只占2.6%左右,10-50人的企业占7.7%左右,5-10人的企业占15.5%。高级职称有10人以上的民营企业只占11.8%。 3.3 高新技术产业领域企业不多,规模偏小 淮安市高新技术产业领域民营工业企业企业不多规模不大,大多数企业年末资产在1000万元到5000万元之问。2009年和2010年相比,资产规模呈上升趋势,但上升趋势速度较缓慢。根据调查数据分析显示:年末资产数量在500万元以下的企业数下降3家,年末资产数量在500-1000万元之间的企业数量下降12家,年末资产数量在1000-5000万元之间的企业数量上升了12家,年末资产数量超过10000万元的企业数量上升了2家。 3.4 政府财政支持力度有待加强 政府财政经费对民营企业科技创新支持力度不断加大,财政经费科技支出稳步增长,为民营工业企业科技提供有力的资金支持,但与民营企业科技创新需要相比,财政经费支持力度需要进一步加强。 4、促进民营工业企业科技创新的对策 4.1 进一步提高认识,营造科技创新浓烈氛围 民营经济已成为淮安经济发展的主要驱动力。民营企业科创新、转型升级将影响地区经济的转型升级和发展质量的提升。政府重点工作需要重视加快民营企业科技创新工作,每年召开全市科技创新工作会议,政府各部门、民营企业、高校、科研院所,企业家、科研技术人员参加,宣传科技创新政策举措,提出创新目标和任务。开展科技创新成果总结和考核活动,总结经验,树立典型,表彰先进,表彰中应该增加中小企业、民营企业的份额。 4.2 健全科技创新的社会化服务体系 民营科技企业竞争能力的提高,取决于企业与市场相结合的有效运行机制。社会化服务体系是形成民营科技企业竞争能力的重要和基础条件,是民营科技企业提高技术创新和管理能力的桥梁。政府需要为企业发展创造良好的外部环境,做好服务与协调工作,不断强化社会中介机构为民营科技企业服务的功能。 4.3 加大知识产权保护力度,净化企业创新环境 知识产权制度既能有效保护创新者利益和积极性,也能促进技术合理、有偿地扩散,加强知识产权保护对鼓励自主创新至关重要。护知识产权,必须制定和完善知识产权保护法律法规与政策体系,严格执法,完善执法监督,严厉打击侵权行为,形成知识产权主管部门与工商、文化、公安、法院等部门齐抓共管局面,加大对侵犯知识产权行为的查处和打击力度。改进和完善保护知识产权的方式,适当降低专利申请费用和专利年费的标准,缩短侵权诉讼周期,降低被保护者的成本。完善专利信息平台和专利预警、服务系统,加强专利信息检索服务。建立健全专利指标评价体系和专利统计制度,使知识产权管理和服务专业化、国际化。 4.4 采用多种方式,促进产学研合作创新 第一,积极推进干企技术创新平台建设计划,围绕淮安五大干亿元产业培育以及重大项目实施专项,加大财政投入,有计划地建设产业公共技术服务平台。引导企业加大研发投入,加快企业自行建立研发中心优化服务环境,使之真正成为吸引科技项目和高层次人才的重要平台。第二,探索产学研结合的新机制,推进产学研战略联盟的创新,提高层次,完善科技创新体系,支持和鼓励企业与科研院所、高等院校联合共建研发中心和企业院士工作站、博士后工作站,建立健全专家咨询、技术转让(合作开发)、共建研发机构,共同创办高科技实体等优势互补、风险共担、利益共享、共同发展的产学研合作模式,促进高校和科研院所的科技成果的转化,鼓励、引导地方高校融入地方经济、服务地方经济。第三,贴紧民营工业企业需求,开展科技咨询和科技培训活动,组织地方高校和科研机构中具有高级职称的科研人员,对本地企业单位进行实地考察和调研,结合学科、专业特点与企业挂钩,参与企业决策论证,帮助企业解决技术难题。 工业科技创新论文:基于科技创新资源整合的食品工业优化升级研究 项目简介:校级科研课题:基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级研究 项目编号ZK13-26 【文章摘要】 以咸阳食品工业优化升级为现实需求,进行基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级的研究,对全市食品工业发展现状及趋势进行调研,准确把握咸阳科技创新资源整合的基本状况和影响因素,探讨有机整合、合理配置科技创新资源的有效路径,针对咸阳食品工业发展存在的主要问题,提出构建咸阳食品工业优化升级模式的具有可操作性的系统方案,为实现咸阳食品工业优化升级和可持续发展提供有益的思路和政策参考。 【关键词】 科技创新;资源整合;优化升级 食品工业是国民经济的重要支柱产业 , 其包括农副食品制造业、食品加工业、饮料业和烟草加工业等,是我国国民经济的支柱产业和保障民生的基础产业。也是消费品工业中为国家提供积累最多 ,吸纳城乡劳动就业人员最多 ,与农业依存度最大 ,与其它行业关联度最强的一个工业。 当前,咸阳正处于工业化、城镇化发展的关键时期,也是抢抓国家深入推进西部大开发和建设关中—天水经济区战略机遇,推进西安(咸阳)国际化大都市建设,全面建设小康社会的关键时期,加快推进产业优化升级是富民强市的必由之路。作为咸阳的传统支柱产业,市委、市政府充分重视发展食品工业的战略意义,咸阳市国民经济和社会发展“十二五”规划中明确提出,要大力促进食品工业结构调整和产业升级,加快发展农产品精深加工,打造陕西食品工业基地。 1 食品工业现状 近年来,咸阳市食品工业总产值以年均递增10%以上的速度持续快速发展。目前已发展成为门类比较齐全,既能满足消费者多种需求、又具有一定竞争能力的产业。作为咸阳市传统支柱产业食品工业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。从总体上说,食品工业已成为全市国民经济的重要组成部分,取得了较大成就,发展速度逐年加快。2011年,全市工业支柱产业共完成总产值1632.3亿元,比上年增长32.3%,其中食品工业实现产值236.8亿元,增速为37%,分别位居八大支柱产业的第三位和第二位,并涌现了一批在省内外影响较大的食品企业,有力地推动了全市产业经济的发展。 2 食品工业发展中面临的问题与挑战 2.1 产业结构不尽合理 从行业结构上看, 加工方式粗放、精深加工少、产品附加值,特殊人群食用的食品发展不够;从产品结构看产品品种花色少、 档次低、 包装差, 产品更新换代慢, 产品结构不能完全适应市场需求变化。 2.2 食品企业总体规模小, 生产聚集度低,产业链条短 咸阳市食品工业中中小型企业比重较大,处于食品行业中的主导地位,在总体的经济发展中,很难形成规模经济,缺乏明星企业。 2.3 食品工业技术相对薄弱,科技项目研发匮乏 咸阳市食品科技力量整体基础薄弱。从事食品工业的科技人员数量只占咸阳市总科技人员的9%, 且都集中在食品加工业和食品制造业。 2.4 食品安全检测体系有待完善 现有的检测人员大多专业知识和技术水平较低,因此,食品安全检测水平偏低,部分监管机构尤其是基层的检验设备,装备落后监管技术力量薄弱。 3 促进食品工业优化升级对策建议 3.1 以市场为导向,优化产品结构 对全市的食品企业进行市场调研,根据消费者的不同需求,运用先进技术,先进设备,提高品质,开发新规格新花色新包装的系列食品加工业。并且利用咸阳市果品业,畜牧业等农牧产品的优势,树立整合产业资源的新理念,推进农村土地的合法、自愿、有偿流转,逐步实现规模化、企业化种植、养殖。最后,优先发展基础原料。充分利用农、林、牧、渔业提供的原料,扩大加工的深度和广度,实现产品品种系统化、专用化。 3.2 加大科技创新、资源整合力度 我省具有显著的科技创新资源优势,随着西部大开发战略及《关中—天水经济区发展规划》的深入推进实施、西咸新区发展步伐的加快以及2011年5月陕西省委、省政府《关于加快关中统筹科技资源改革,率先构建创新型区域的决定》的出台,这对科技创新迎来了巨大的战略机遇,政策及区位优势日益显著,为咸阳加快统筹科技资源改革,构建具有优秀竞争力的创新型区域,在更高平台、更大空间聚集整合科技创新资源,提高科技创新活动水平,增创新的产业发展优势提供了更加有利的条件。科技创新资源是食品工业优化升级的直接动力,是其增长方式转变的决定因素。没有科技创新资源,食品工业发展只能依靠相对充足的原料、廉价的劳动力及资本的追加投入来维持低效率的产出,难以为市场提供安全放心、营养健康、种类繁多的产品。 3.3 建立和完善食品安全监督体系 首先, 应该加强食品安全和环境意识,严格执行 《产品质量法》、《食品卫生法》等法律法规,督促企业建立健全质量保证体系, 严把产品质量关。 进一步完善食品质量、卫生标准体系,选择合适的食品质量安全监管的模式和措施,建立一套完整的农产品从生产、加工、贮藏到消费全过程的质量安全控制。 3.4 加强政府扶持力度,建立产业链联盟,促进资源整合 产业链联盟的目标是打造有竞争力的产业链,创新产品在市场中的竞争力, 产业链联盟加强了企业间的信任,促进了技术和信息的交流,从而促进创新产品形成完整的产业链,产业链联盟是产业协调发展的保障,产业链联盟使产业链各个环节联合起来,实现资源的相互配合、相互满足,各自的发展才有保障。 食品工业是咸阳的传统支柱产业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。作为咸阳市传统产业之一,发展咸阳食品工业有着其绝对的资源优势,但也存在其规模和科技方面的问题。因此,咸阳食品工业今后的发展应该加大科技创新力度,促进现有资源有效整合,提升食品行业的规模经济,打造咸阳名牌企业,走一条适合咸阳自身特色的食品工业化道路,进而带动咸阳市经济的发展。 【作者简介】 杨华.女(1979-)陕西富平人.经济学硕士 陕西工业职业技术学院专职教师.研究方向:制度经济学 工业科技创新论文:基于科技创新资源整合的食品工业优化升级研究 项目简介:校级科研课题:基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级研究 项目编号ZK13-26 【文章摘要】 以咸阳食品工业优化升级为现实需求,进行基于科技创新资源整合的咸阳食品工业优化升级的研究,对全市食品工业发展现状及趋势进行调研,准确把握咸阳科技创新资源整合的基本状况和影响因素,探讨有机整合、合理配置科技创新资源的有效路径,针对咸阳食品工业发展存在的主要问题,提出构建咸阳食品工业优化升级模式的具有可操作性的系统方案,为实现咸阳食品工业优化升级和可持续发展提供有益的思路和政策参考。 【关键词】 科技创新;资源整合;优化升级 食品工业是国民经济的重要支柱产业 , 其包括农副食品制造业、食品加工业、饮料业和烟草加工业等,是我国国民经济的支柱产业和保障民生的基础产业。也是消费品工业中为国家提供积累最多 ,吸纳城乡劳动就业人员最多 ,与农业依存度最大 ,与其它行业关联度最强的一个工业。 当前,咸阳正处于工业化、城镇化发展的关键时期,也是抢抓国家深入推进西部大开发和建设关中—天水经济区战略机遇,推进西安(咸阳)国际化大都市建设,全面建设小康社会的关键时期,加快推进产业优化升级是富民强市的必由之路。作为咸阳的传统支柱产业,市委、市政府充分重视发展食品工业的战略意义,咸阳市国民经济和社会发展“十二五”规划中明确提出,要大力促进食品工业结构调整和产业升级,加快发展农产品精深加工,打造陕西食品工业基地。 1 食品工业现状 近年来,咸阳市食品工业总产值以年均递增10%以上的速度持续快速发展。目前已发展成为门类比较齐全,既能满足消费者多种需求、又具有一定竞争能力的产业。作为咸阳市传统支柱产业食品工业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。从总体上说,食品工业已成为全市国民经济的重要组成部分,取得了较大成就,发展速度逐年加快。2011年,全市工业支柱产业共完成总产值1632.3亿元,比上年增长32.3%,其中食品工业实现产值236.8亿元,增速为37%,分别位居八大支柱产业的第三位和第二位,并涌现了一批在省内外影响较大的食品企业,有力地推动了全市产业经济的发展。 2 食品工业发展中面临的问题与挑战 2.1 产业结构不尽合理 从行业结构上看, 加工方式粗放、精深加工少、产品附加值,特殊人群食用的食品发展不够;从产品结构看产品品种花色少、 档次低、 包装差, 产品更新换代慢, 产品结构不能完全适应市场需求变化。 2.2 食品企业总体规模小, 生产聚集度低,产业链条短 咸阳市食品工业中中小型企业比重较大,处于食品行业中的主导地位,在总体的经济发展中,很难形成规模经济,缺乏明星企业。 2.3 食品工业技术相对薄弱,科技项目研发匮乏 咸阳市食品科技力量整体基础薄弱。从事食品工业的科技人员数量只占咸阳市总科技人员的9%, 且都集中在食品加工业和食品制造业。 2.4 食品安全检测体系有待完善 现有的检测人员大多专业知识和技术水平较低,因此,食品安全检测水平偏低,部分监管机构尤其是基层的检验设备,装备落后监管技术力量薄弱。 3 促进食品工业优化升级对策建议 3.1 以市场为导向,优化产品结构 对全市的食品企业进行市场调研,根据消费者的不同需求,运用先进技术,先进设备,提高品质,开发新规格新花色新包装的系列食品加工业。并且利用咸阳市果品业,畜牧业等农牧产品的优势,树立整合产业资源的新理念,推进农村土地的合法、自愿、有偿流转,逐步实现规模化、企业化种植、养殖。最后,优先发展基础原料。充分利用农、林、牧、渔业提供的原料,扩大加工的深度和广度,实现产品品种系统化、专用化。 3.2 加大科技创新、资源整合力度 我省具有显著的科技创新资源优势,随着西部大开发战略及《关中—天水经济区发展规划》的深入推进实施、西咸新区发展步伐的加快以及2011年5月陕西省委、省政府《关于加快关中统筹科技资源改革,率先构建创新型区域的决定》的出台,这对科技创新迎来了巨大的战略机遇,政策及区位优势日益显著,为咸阳加快统筹科技资源改革,构建具有优秀竞争力的创新型区域,在更高平台、更大空间聚集整合科技创新资源,提高科技创新活动水平,增创新的产业发展优势提供了更加有利的条件。科技创新资源是食品工业优化升级的直接动力,是其增长方式转变的决定因素。没有科技创新资源,食品工业发展只能依靠相对充足的原料、廉价的劳动力及资本的追加投入来维持低效率的产出,难以为市场提供安全放心、营养健康、种类繁多的产品。 3.3 建立和完善食品安全监督体系 首先, 应该加强食品安全和环境意识,严格执行 《产品质量法》、《食品卫生法》等法律法规,督促企业建立健全质量保证体系, 严把产品质量关。 进一步完善食品质量、卫生标准体系,选择合适的食品质量安全监管的模式和措施,建立一套完整的农产品从生产、加工、贮藏到消费全过程的质量安全控制。 3.4 加强政府扶持力度,建立产业链联盟,促进资源整合 产业链联盟的目标是打造有竞争力的产业链,创新产品在市场中的竞争力, 产业链联盟加强了企业间的信任,促进了技术和信息的交流,从而促进创新产品形成完整的产业链,产业链联盟是产业协调发展的保障,产业链联盟使产业链各个环节联合起来,实现资源的相互配合、相互满足,各自的发展才有保障。 食品工业是咸阳的传统支柱产业,当前正处于战略机遇期,既面临继续保持快速发展的重大机遇,也面临加快转变发展方式、保证食品安全等重大挑战和压力。作为咸阳市传统产业之一,发展咸阳食品工业有着其绝对的资源优势,但也存在其规模和科技方面的问题。因此,咸阳食品工业今后的发展应该加大科技创新力度,促进现有资源有效整合,提升食品行业的规模经济,打造咸阳名牌企业,走一条适合咸阳自身特色的食品工业化道路,进而带动咸阳市经济的发展。 【作者简介】 杨华.女(1979-)陕西富平人.经济学硕士 陕西工业职业技术学院专职教师.研究方向:制度经济学 工业科技创新论文:浅析工业设计教育中科技创新思维发展的限制因素 一、科技创新思维在工业设计教育中的重要性 在当代社会中,经济的发展越来越依赖科学技术,而科学技术在工业设计过程具有关键作用。科技创新可以为社会服务,为人类物质文明和精神文明建设服务,甚至可以说,科技创新思维的培养会推动着社会的进步,推动着历史的发展。换言之,科学技术创新是企业生存和发展的基本动力,也是一个国家和民族进步、发展的重要推动力。科技创新思维如此重要,培养创新思维习惯,强化和普及创新思维的作用就显得尤为突出。只有加强科技创新思维模式的发展,提高设计师的创新意识,才能提高工业设计的整体水平。如果缺乏科技创新思维,那么真正价值的工业设计产品也不会产生出来,人类文明的进程也会收到阻扰。 科技创新思维的培养在工业设计教育过程中具有十分重要的作用。可是,我国工业设计教育中科技创新思维发展形式不容乐观,设计观念相对落后。 二、限制工业设计教育中科技创新思维发展的因素 限制工业设计教育中科技创新思维发展的因素有很多,其主要因素为我国传统的思维方式的作用力,如固定思维模式、感性思维模式、依附思维模式等。 固定思维模式是指中国传统思维方式具有具有明显的尚古倾向,传统的中国文人总是在古人既成的思维框架中再思维,因而其思维模式相对单一和固定。 感性思维模式是指认识建立在感觉基础上,以对大自然的主观意识为形式的思维描述,这种思维方式是对客体的有限认知和表层结论所作出的判断,是对客观对象认知的一种初级阶段,具有模糊性、笼统性等特征。 依附思维模式:传统的依附思维方式有着超强的惯性和控制力量,同学们习惯作创作后的分析整理,而很少敢于摆脱前人的思维藩篱去独立思考。他们在前人的成就上注重继承和沿袭,少有创变。 三、如何培养科技创新思维 工业设计教育过程中的科技创新思维,是指新材料的引进,新外观的创造,新理念的介入,新功能的运用等。科技创新思维具有创造性、自由性、发散性等特点,具有科技创新思维的设计师更容易揭露客观事物的本质特征,将最新的科技元素应用于设计成果之中,给人们带来新颖、方便、科技含量高的产品。那么,应该从哪些方面来培养科技创新思维呢? 1.培养发散思维 工业设计是一门综合学科,需要同学们具有发散的、多元的、立体的理性思维模式,具有人机工程学、材料学、力学、美学等多学科的专业知识和思维方向。 2.培养理性思维 理性思维方式从西方引介过来之后,在中国科技界被大量使用。许多设计师注重精细的论证、严密的推理,许多杰出的工业产品即是设计主体理性思维的体现。 3.培养创变思维 中国传统思维方式以依附为主,限制了工业设计中的主观能动性和设计自由性。中国的工艺设计教育应当培养学生冲破前人思想体系的樊篱,最大限度地发挥学生的主体能动性和创造性。为了实现自己的设计追求,应当鼓励学生敢于冲破传统法度和秩序,甚至对前人的工业产品进行分离和解构。 综上所述,创新活动是一个具有动态化、多元化和综合化特征的复杂的思维过程,探寻限制工业设计教育中科技创新思维发展的因素,对于发展科技创新思维,改进工业设计绩效具有关键性作用,深入探索工业设计教育中科技创新思维的限制因素的形成原因及其应对策略有着重要意义。 工业科技创新论文:河南省规模以上工业企业科技创新能力的聚类分析 [摘 要]界定了规模以上工业企业科技创新能力的基本概念,建立了相关的聚类分析指标体系,从科技进步基础、科技活动投入、科技活动产出三方面,对河南省各地市规模以上工业企业的创新能力进行聚类分析,利用相关软件得出聚类分析结果,进而分析不同类别存在的原因,针对不同地市加强规模以上工业企业科技创新能力提出建议。 [关键词]规模以上工业企业;科技创新能力;聚类分析 规模以上工业企业科技创新能力是规模以上工业企业在一定的科学技术经济条件下,以提高规模以上工业企业素质、增强企业竞争力为出发点和最终目标,对其所拥有的各种科技创新资源有效利用的能力。各地区规模以上工业企业科技进步基础,科技活动投入和产出水平存在一定差异,故应客观地评价并找出各地市规模以上工业企业科技创新能力存在地区性差异的原因,提出快速提高其科技创新能力的应对措施。 一、规模以上工业企业科技创新能力聚类分析的指标选择 本文本着科学性、合理性的原则并依据河南省科技创新实情,参考了陈明炜、方秀文等人的指标体系,把规模以上工业企业科技创新能力的评价指标体系划分为3个层次,共16项。其中一级指标为科技进步基础、科技活动投入、科技活动产出,下分二级指标,二级指标又包含若干三级指标,具体为科技进步基础包括科技人力资源(科学家和工程师数、普通高等学校教师数、公共图书馆藏书量)、科研物质条件(企业办研究开发机构数、普通高等学校数量)、科技意识(发表的科技论文);科技活动投入包括科技活动人力投入(科技活动人员、R D人员折合全时当量)和科技活动财力投入(各地区R D经费内部支出、科技活动经费筹集总额、科技活动经费支出总额):科技活动产出包括科技活动专利发明产出(专利申请数、发明专利数、拥有发明专利数)和科技活动直接贡献(新产品销售收入、技术市场交易额)。 二、河南省规模以上企业科技创新能力的聚类 1.聚类分析过程。从统计学的观点看,聚类分析是通过数据建模简化数据的一种方法,应用十分广泛。聚类分析是一种运用物以类聚原则的归类方法,其原理是将所研究的样品或指标看作空间中的点,比较点与点之间的亲疏关系(亲疏关系一以样品间距离衡量),即比较对象间代表性指标的相似性。于是根据一批样品的多个观测指标,具体找出一些能够度量样品或指标之间相似程度的统计量,以这些统计量为划分类型的依据。把一些相似程度较大的样品(或指标)聚合为一类,把另外一些彼此之间相似程度较大的样品(或指标)聚合为另一类,直到把所有的样品(或指标)聚合完毕,以达到对研究对象分类研究的目的。 2.聚类分析结果。在对己选取各指标的具体数据进行标准化处理后,借助SPSSll,5中的聚类分析功能得出聚类分析的结果(图1是运用SPSS软件对河南省规模以上工业企业科技创新能力进行层次聚类分析得出的树状聚类图)。从图中可以由分类个数得到分类情况。从树状图中可以看到将18个地市分成5类、4类、3类的情况。本文将其分为4类即把郑州归为第一类,安阳、新乡、洛阳、南阳为第二类,平顶山和焦作、济源为第三类,开封、濮阳、三门峡、商丘、信阳、许昌、漯河、驻马店为第四类。 三、河南省规模以上工业企业科技创新能力的聚类结果分 析 河南省各地市相关指标平均数据情况如表1。 从表3可以看出,郑州市规模以上工业企业科技创新能力在河南省范围内是实力最强的。安阳、新乡、洛阳、南阳几个地市的规模以上工业企业科技创新能力低于郑州,平顶山和焦作、济源科技创新能力低于前面五个地市,开封、濮阳、三门峡、商丘、信阳、许昌、漯河。驻马店这几个地市的规模以上工业企业科技创新能力在全省处于比较弱的水平。分析其原因可以看到,郑州是省会城市,是河南省的政治、信息和金融中心,在科技创新方面,有着比省内其它地市更优越的条件,郑州有部级高新技术产业开发区,市内高校、科研院所以及专业技术人员集中,科技进步基础相对较强,在科技活动投入和科技产出能力方面也都比其它地市高。其科技创新能力最强。在反映城市科技创新支撑能力的16个具体指标中,郑州都雄踞第一。在第二类地市中,洛阳为老工业基地,在基础条件方面比较雄厚,支持技术创新的服务人员较多,科技活动投入和科技活动产出能力也很靠前,其技术创新配置能力较强,但和郑州市仍有一定差距;南阳、安阳和新乡一些地市在各指标的绝对量和相对量上均有较大优势,南阳的科技创新产出能力较强,拥有一定数量的独立科学研究与技术开发机构。新乡市在投入一产出比指标方面、自主创新平台建设利用外资等方面具有明显的优势。这说明这些地市的企业在科技创新方面既具有一定的规模,也具有一定的强度,但仍在综合创新能力方面低于郑州,但发展潜力很大。其它城市企业的科技创新能力较弱,具体表现在绝大部分指标总量和相对量的排名都较低。 总体来看,河南省内科技创新能力较强的地市一般都具有以下特点:相对于科技创新能力较弱的地区而言,这些地市都具有相对较好的科技基础,吸引外资相对较多;也表现出相对较高的创新热情;还具有比较独具特色的区域或行业,并且国有企业的比重较小,非国有经济占有较大的比重,这些企业比较注意利用市场机制促进创新。科技创新能力弱的地市应该出台相应的政策措施来推动科技创新的全面发展,不断优化科技创新环境,形成以企业为主体,产学研相结合的科技创新体系。应提高科技创新意识,加大创新投入,以技术进步带动当地经济迅速发展。
计算机仿真论文:智能变电站计算机仿真论文 1仿真的总体思路 1.1信息一体化平台 信息一体化平台采用一体化模式,集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件,模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等,实现常规站监控系统功能,同时新增加智能变电站特有的高级应用功能:一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等;另一方面作为五防系统软件,嵌入到信息一体化平台中,不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁,同时还通过以太网实现相互通信,交换设备的状态,实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。 1.2智能化保护测控系统 智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型,采用定值驱动法,当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置,按照其工作原理进行判别,相关保护动作,报出故障信息报文,有关指示灯点亮,与变电站真实设备保持一致。 2系统功能 智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础,将智能站高级应用集成于信息一体化平台中,实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。 1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用,对运行人员来说是全新的知识,需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景,可以为运行人员提供一种有效的培训手段,使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术,提升专业素质。该系统已经投入培训使用,系统运行稳定,人机界面友好,培训功能完善,培训效果逼真。 2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性,不能在真实运行设备上进行任意操作,而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口,可以反复进行操作和设置故障,对被测系统或软件运行情况进行测试,通过与某公司合作,能够正确地实现测试功能,为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。 3智能告警信息分类的仿真 通过建立故障信息的逻辑推理模型,对故障告警信息分类过滤,并对变电站运行状态进行实时在线分析推理,能够实现智能告警功能,可以自动报告站内异常状态,并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大,包括3类: 1)提示性信息。这类信息不需要特别关注; 2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸,但实际隐含着可能的故障,若不进行综合分析,消除异常,持续发展会导致事故发生,需要给予重点关注; 3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸,要求在尽可能短的时间判断故障原因,以便上报,并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此,需要对故障告警信息进行过滤,提供分层分类的告警信息,以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面: 1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示,信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时,按照智能变电站信息分类的原则,根据告警信号重要性,告警实时显示窗口由多个页面组成,包括:全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类,所示同时还会根据告警信息的级别,通过声音的方式发出告警。 2)数据库仿真。智能告警信息量非常大,其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括:变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表,当变量为1时,其变量描述才有意义,该描述会在智能告警图形界面中显示出来;变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔,是实现变量筛选分类的基础;变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度,以便于告警信息的分类;变量数据指向主要用于数据通信。 3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大,为满足不同的关注需求,在告警显示窗口设置信息筛选的功能,在窗口中选择某一设备间隔,根据告警信息变量的标识,可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息,将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息,使运行人员更有针对性地查看所需的信息。 4故障综合分析决策的仿真 故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘,通过多专业综合分析,并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时,其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理,这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求,而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告,便于迅速确定事故原因和应采取的措施。 4.1故障仿真 故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础,该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结,可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型,分为4类,一百多个故障: 1)一次设备故障及异常,包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等; 2)保护与测控装置故障; 3)智能组件故障,包括智能终端、合并单元、网络故障; 4)低压交直流故障。其中,一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障,也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面,效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用,该系统能够在故障和异常发生时,能够真实反应故障现象和保护动作情况,故障信息详细,为故障综合分析决策提供分析依据。 4.2故障综合分析决策仿真的基本结构 故障综合分析决策仿真的基本结构,以仿真支撑系统为服务器,进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理,并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集,在仿真时通过支撑系统完成数据的采集;推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识,推理机完成故障信息的综合分析,给出推理结果,推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中;推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。 4.3建立推理知识库 推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结,通过分类归纳总结,形成一定的知识规则,在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式,可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。 4.4推理机 推理机是利用类似专家解决问题的思维方式,通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后,推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系,采用正向推理策略,按照推理规则进行反复匹配和判断,最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。 4.5推理结果展示 推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中,告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息,包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论,通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口,分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示,可以直观的看到故障综合分析决策的结果。 5结束语 本文介绍了实现智能变电站高级应用功能仿真的总体思路,并对一键顺序控制、智能告警信息分类、故障信息综合分析决策功能的仿真进行了详细阐述,该智能变电站高级应用功能的仿真为既为高级应用功能的研究提供了测试平台,同时也为运行人员提供了培训平台,有较好的推广意义。 作者:张洪波 刘国宏 徐岩 单位:国网河南省电力公司技能培训中心 计算机仿真论文:变电站塔架计算机仿真论文 1CAD标准和构件标准化 本文针对不同的变电站构件类型,研究其标准化方法,从而可选取标准化构件进行组合和建模。特别是在多排架结构建模时,如果没有标准构件库,模型的建立将需要繁琐的手工设置,变得非常复杂,影响模型的质量。标准化的构件能够帮助设计师迅速建立起复杂模型,同时也能保证模型的质量,提高设计效率。因此,提供一套标准的构件模型库就变得十分必要。 2变电站塔架的标准化 本文研究的建模系统向用户提供了110kV、220kV、500kV、750kV四种变电站类型下常见梁、柱形式的建模。它主要包含圆钢梁、三角形格构梁(三种形式)、四边形格构梁(两种形式)、圆钢柱、人字柱和格构柱等。 2.1圆钢梁和圆钢柱 圆钢梁和圆钢柱是110kV变电站类型中常见结构。圆钢梁的主要描述参数为横向段杆数、每段杆长度;圆钢柱的描述参数包括柱高度、地线柱高度。另外,圆钢梁在实际工程中会设置挂线点,电线从挂线点处穿过;圆钢柱上的地线挂点处会有地线挂载,默认为地线柱的最高点。要特别注明的是,一般提到的杆,其描述参数有起始位置、结束位置、截面类型、材料类型等。 2.2人字柱(A柱) 人字柱常用在220kV和500kV变电站中,采用三角支撑使结构更加稳定,在柱顶处设置连接支架,用于支撑梁。描述人字柱的特性,从下往上讲:第一是根开尺寸,就是底部叉开的Y向宽度;第二是是否有端撑,即是否存在第三条支撑柱,如有则需要指定端撑的X向根开宽度;第三是顶部宽度,人字柱的顶部一般会设立面积不大的操作平台,一般为两边支撑柱截面面积之和的二分之一;第四是柱分段数,在段与段间设置横撑,横撑的长度由以上参数可以计算;第五是地线柱设置,同圆钢柱;第六是避雷针设置,一般提供用户选择,不为必须,避雷针也可配置分段数和长度,并可设置每段截面属性,一般截面设置形式为从下往上越来越细。 2.3三角形格构梁 三角形格构梁拥有三种形式,其特征描述主要包含以下部分:第一是偏心尺寸,即梁与柱之间的间隙距离;第二是横向分段数,每一段的长度属性;第三是段与段之间的属性,包含是否有立杆,立杆中是否有腹杆,段结尾处是否为挂线点;第四为梁的底部宽度和垂直高度,如有起拱则最高起拱处拱起高度。为三角形I型格构梁模型示意。该类型梁的特点如下:首个横向段顶部不存在主杆,每一段的斜撑起点与上一段斜撑终点相连;模型的斜撑呈之字型前后相连。因此,该模型建模时必须保证模型的总跨数为偶数。为三角形II型格构梁模型示意。该类型该类型梁的特点为在其2~3段处有一个折点,梁的起始宽度小于梁最大宽度。梁底部的斜撑形式为交叉形,而侧面的形式则呈以中心段为轴左右对称型。并且,此种类型每一段都存在立杆。因此,该类型在标准化时需额外提供折点,而不需要选择立杆选项。 2.4格构柱 格构柱常用在500kV以上级别的变电站中,其特点是具有高度优势,当承载高压电线时可大大降低对地面设施的影响。展示了工程中使用的格构柱。格构柱模型是由多个竖向的段叠加而成,段与段之间由横向的隔层隔开,每一段有四个面,每一面的形式也不尽相同。因此,对该结构标准化定义,重点在于定义每一段。具体来说,可将每一段分为前后左右四个面,前后面相同,左右面相同;每一面拥有底部宽度、顶部宽度和高度三个几何属性;每一面的支撑杆件的形式一般为以下五种形式之一:“/”、“×”、“>”、“”、“”。段与段间的隔层一般为交叉型结构,故此处仅需要提供截面定义接口即可。 2.5四边形格构梁 四边形格构梁包含两种形式,其横截面均为四边形。四边形I型格构梁与人字柱结合使用,在500kV变电站中较为常见。而四边形II型格构梁则与格构柱结合使用,在750kV中较为常用。展示了750kV变电站中,格构柱和格构梁结合使用的情况。四边形I型格构梁模型图,其底面为交叉型斜撑组成,侧面和顶面为“之”字相连形式斜撑。与三角形格构梁相同,描述其特征也需要描述横向段数、每段长度、结构整体宽度和长度等。每一段之间的腹杆也需要进行定义,如腹杆类型和截面等。该格构梁的首段也没有立杆,故分段数需要为偶数形式。四边形II型格构梁模型图,与I型不同。它在两侧存在额外的支撑,可以与格构柱连接。因此,该模型在定义时还需要提供该支撑部分的参数定义。以上详细介绍了每一种构件的标准定义方法和描述参数,通过这些参数的研究和定义,为构件的计算机模型化创造了前提条件。 3变电站塔架的建模方法 针对上述构件的计算机模型设计,提出构件的计算机建模方法。在构件的计算机表示设计中,Component为构件顶级父类,为每一个构件提供了Name属性。另外,构件的建模需要提供一个初始原点,即Zero-Point,根据构件的参数和该ZeroPoint,调用Genera-lElements生成构件。Pole类为柱构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetHeight为得到构件的总高度,即柱本身、地线柱、避雷针的高度之和;GetBottomPoints为得到构件地面支撑点。Pole类有三个子类,即圆钢柱、LinePole、人字柱APole和格构柱GridPole。LinePole可以设置其柱身高度PoleHeight和地线柱GroundColumn;APole可以设置其底部宽度BottomWidth、顶部宽度Top-Width、地线柱GroundColumn、避雷针LightRod、垂直段VerticalParts等;GridPole可设置的主要为垂直段VerticalParts和最上部段的顶部宽度TopWidth。除此之外,GridPole提供了一个自动计算段宽度的方法AutoCaculateParts。Beam为梁构件的公共父类,提供了两个公共方法:GetLength为得到构件的横向全长;Eccentricity-Length为偏心距离,即梁与柱结合建模时,梁连接点到柱连接点距离,一般在这里安装连接件。Beam有三个子类,即圆钢梁LineBeam、三角形格构梁Rect-angleBeam和四边形格构梁QuadrangleBeam,分别表示三种常见梁构件。其中,LineBeam的设置只包含线形横向段LineParts;RectangleBeam包含有宽度Width、高度Height、横向段HorizontalParts、挠度De-flection、梁类型BeamType等的设置。Deflection是指梁最高处的拱起高度;QuadrangleBeam中除了这些属性之外,还包含与格构柱连接处的属性设置StandBarWidth和StandBarHeight。除了主要的Pole和Beam构件之外,还有其包含的子构件。LightRod即避雷针构件,其提供了分段数Parts设置,以及每段的截面类型SectionName和长度Lengtj;GroundColumn为地线柱构件,其提供了高度Height和截面的设置SectionName;Horizon-Part为水平向的段构件,VerticalPart为垂直向的段构件,一般包含段的长度Length和一些特点属性。上述基础对象模型构成了变电站塔架的基本构件库,为模型的计算机实时建模和分析提供了支持。 4结论 本文基于构件组装的变电站塔架CAD设计系统,实现了对模型常见构件的标准化工作,提出自主模型构件标准,实现了变电站构件模型的计算机模型构件标准化,并实现了计算机建模方法。目前变电站建模系统已经可以将模型在计算机中建立和生成,模型的仿真结果对变电站设计工程师来说更加重要。因此,笔者将会深入研究基于计算机模型的工程仿真方法,为变电站行业的CAD设计仿真做出更大的努力。 作者:白勇 张为 单位:重庆电力高等专科学校 重庆市电力公司检修分公司 计算机仿真论文:海事事故分析中的计算机仿真论文 1计算机仿真 1.1案例介绍 2009年9月18日晚22点左右,一艘渔船(下文称“船A”)在仰光河沉没,船上16人全部遇难.由于水面风平浪静,渔船在出港前进行过适航检查,所以排除因自身原因沉没的可能.为了查明事故原因,缅甸交通部成立事故调查委员会对当时位于出事水域附近的船舶展开调查.海事部门调查得知渔船沉没当时有5条船经过附近水域.对这5条船舶进行检查发现:4条船都无明显摩擦痕迹,其余1艘韩国籍货船(下文称“船B”)吃水线附近有摩擦痕迹,船首右舷方向有一0.5m×1m的凹陷,并重新上了船用漆.据此,“船A”的船东认为“船A”的沉没是由“船B”碰撞而致,要求“船B”的船东赔偿损失.然而碰撞事故发生在晚上,出事海域还有其他船舶,并没有人直接观察到哪条船为碰撞船舶.而且仰光河上经常有原木等漂浮物,无法辨别摩擦和凹陷是与船舶碰撞而导致的抑或与原木等碰撞而导致的.所以海事法庭裁决:仅凭“船B”有擦痕不足以断定“货船B”就是撞击船舶.因缺乏有力证据,一审判决“船A”败诉.“船A”的船东对判决不服,委托保险公司找研究人员,希望找到新的证据.本文即是在此背景下进行的仿真研究,通过计算机仿真驳斥和补充了一审中的一些证据.在新证据的支持下最终在2013年9月份的二审中,“船A”胜诉,获得赔偿. 1.2仿真建模 从缅甸海事局公布的材料模型的质量是影响仿真分析精确度的重要因素之一.虽然仿真建模技术在不断发展,但是目前精确建立一整条船仍是件很费时费力的工作.而且实际经验表明,绝对精细的模型难以进行网格剖分和有限元计算.准确建立出总体轮廓和主要承力部件,忽略非承重结构对仿真精度和精细模型相差不大.本文以实船的横剖面型线进行放样,中纵剖面型线进行拉伸切除,采用这种自上而下的建模方法得到的模型与实船轮廓=几乎一致. 1.3数值计算 船舶碰撞是短时间内,在巨大碰撞载荷作用下的一种复杂的非线性动态响应过程,碰撞中存在着大量的非线性问题,如几何的非线性、材料的非线性、接触非线性和运动的非线性等.所有这些特点使船舶碰撞问题的研究变得相当复杂.当前的研究方法主要有:经验公式法、实船试验方法和有限元仿真分析法.经验公式法计算粗糙,多用于研究船舶在水平面内的二维运动;实船试验方法虽然可以得到可靠的数据,但“破坏性”试验的代价极其极昂贵.相比之下,有限元仿真分析法运算能力强,成本低廉,结合计算机对图像的后处理功能,可直观的再现碰撞过程,顾永宁、崔维成等开始利用有限元法对船舶碰撞进行深入的研究.计算时中心差分法对系统刚度矩阵要求不高,但对时间步长要求挺严格.通常,时间步长越小,计算越准确,但可能导致运算量太大而无法计算;而较大的时间步长容易导致计算不收敛,所以在用中心差分法计算时合理的确定时间步长是十分重要的一步.本文中各单元的时间步长Δt按如下计算方法确定. 2仿真实验 2.1实验一 事故发生在晚上,无人看到碰撞过程,若是“船A—船B”相撞,那么2船碰撞的过程是什么样的?据海事部门对2船的检查:“船A”有2处凹陷,一处位于水线附近,另外一处位于驾驶台左侧;“船B”有3处擦痕,2处位于水线附近,一处位于船首外板的右侧.但并不能据此来证明“船A”与“船B”碰撞,还需验证2船的损伤位置是否能够对应起来. 2.1.1仿真设置 利用前面建好的船舶仿真模型,根据“船A”和“船B”的变形位置、吨位、吃水确定碰撞实验的相对高度。模拟2船碰撞局面,还需知道边界条件和初始条件.主要是明确2船碰撞位置、碰撞角度,以及碰撞速度.参考船舶航行记录仪的数据,以及船员的描述可得到:“船A”航速为2kn,“船B”航速为14kn,两者的航向接近垂直,当时海面风平浪静,故无需考虑风浪对船舶碰撞的影响.计算时“船A”现对静止,根据速度的矢量合成,设置“船B”以14.14kn航速,85°方位角向“船A”左舷船中偏后位置撞去。 2.1.2仿真结果 通过仿真碰撞的平面视图,直观的再现碰撞过程.仿真实验得到的船舶碰撞全过程的二维。通过划分的6个重要阶段能够直观再现碰撞过程:(左边)“船B”以8kn航速、正横的角度向(右边)“船A”撞去.受到“船B”的撞击,“船A”会被推向X轴一段距离,即横移.同时,在撞击力与水阻力的共同作用下,“船A”还会向右侧倾斜.“船B”横向速度较大,向右航行会再次撞上“船A”,造成“船A”继续右倾.最终“船A”右舷入水,水进入船体,稳性降低,加速倾覆. 2.1.3仿真结果与实测结果对比 缅甸海事局公布的“船B”损伤资料,具有法律效应和可信度. 1)由图5a),b)可知,“船B”的船首外板从吃水线上方1m开始由下至上向前延伸使得“船B”接近正横撞向“船A”尾部左舷区时,“船B”上方的船首右侧外板要先于水线附件的首柱外板与“船A”发生接触碰撞.这正对应的是图6标示的“1号损伤”. 2)由图5c),d)可知,第一次碰撞后,“船A”会发生右移和右倾,(“船B”质量和动能比“船A”大很多)“船B”状态几乎不变.“船A”的右移速度受水阻力影响不断下降,“船B”向右航行会第二次撞上渔船.由于“船A”的右倾,“船B”上方的船首右侧外板不再与“船A”发生接触,水线附件的首柱外板与“船A”发生第二次接触碰撞.这对应的正是图6所标示的“2号损伤”和“3号损伤”处.3)图5e),f)显示球鼻首吃水线附近的上端碰撞点距吃水线大约0.9m,下端碰撞点距吃水线大约1.7m;小船吃水线附近的上端碰撞点距设计水线大约0.9m,下端距设计水线大约1.4m,撞深为0.43m(注意:小船已经右倾,在测量小船时不能再以水线(WL)来算距离,而应以设计水线(DWL)来算距离).仿真结果中2船碰撞点位置和图6中所标的2船损伤部位基本吻合. 2.2实验二 事故当时在附近航行的船舶共有5艘.其中3艘为椭圆形球鼻首,2艘(包括“船B”)为柱形球鼻首.不同形状的球鼻首撞击它船后的损伤特点是否相同?“船A”的损伤变形到底是被哪种形状的球鼻首撞击所致? 2.2.1实验设置 首先确定了2种球鼻首———椭圆形球鼻首、柱形球鼻首,二者形状不同,但是为了比较的准确性,两者的质量、速度、角度都须设置相同.因为怀疑“船B”为撞击船,本文以“船B”为基准,通过调节密度使2种球鼻首的质量都为42195t.并以85°碰撞 2.2.2仿真结果 在ExplictDynamics中进行求解,碰撞时间设为0.11s,输出“船A”在2种不同形状船首撞击下的损伤变形云图,受柱型球鼻首撞击,船体在碰撞区域有垂向的长条状变形,有2处变形较大,位于长条上端和下端区域,最大总变形为0.4344m;受椭圆形球鼻首撞击,船体在碰撞区域明显体现出水平方向变形,区域中间的变形较大,最大总变形为1.1159m. 2.2.3仿真结果与实测的对比 缅甸海事部门提供的“船A”实船。真实变形为从甲板边线到舭龙骨间的垂向的狭长状变形,而且据缅甸海事局勘测,实船的最大撞深为0.48m.实验和实测值的对比。将仿真实验得到的变形形状、最大变形与实船测量结果对比分析可得: 1)从碰撞后“船A”的变形形状上比较,很明显受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合,均为垂向狭长状变形. 2)实测“船A”的最大总变形为0.48m.受柱型球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为0.4344m,与实际损伤变形误差为9.5%;受圆形球鼻首撞击,“船A”最大总变形的仿真结果为1.1159m,相对误差达到63.59%.显然,从“船A”的变形程度上比较,也是受柱型球鼻首撞击后得到的实验结果和真实结果最为吻合. 2.3结论 通过仿真实验,知道了“船A”、“船B”的多处损伤变形是由2次碰撞所致;两船的损伤位置可以一一对应;“船A”吃水线附件的狭长状凹陷,是被柱形球鼻首撞击所致,“船B”以航海日志中记录的吨位、航向、航速为参数撞击“船A”,“船A”最大总变形为0.4344m,与海事局实测数据0.48m较吻合.这为执法部门对碰撞事故的责任认定提供了一份客观、科学的材料. 3结束语 本文将计算机仿真技术用在船舶碰撞中,再现了碰撞过程,计算了碰撞后船舶的变形.实际上运用计算机仿真技术还能解决很多海事问题:反推碰撞角度和碰撞速度;计算、校核碰撞后船舶的稳性和强度等.目前计算机仿真技术在事故分析中的运用还不广泛,仿真模型的建立、网格的剖分、边界的约束,时间步长的设定,每个环节都会对结果的精度有较大影响;耗时较长的计算也让很多人对计算机仿真望而止步.但随着海事现代化、数字化的发展,事故数据的收集已不再是难题,对数据的深入研究将逐渐成为提高海事事故分析水平的关键.根据事故数据运用仿真技术可以直观的模拟事故经过,结合有限元计算对事故做定量分析,达到许多传统分析手段无法达到的研究深度. 作者:刘超 李范春 李翔 单位:大连海事大学轮机学院 大连海事大学交通运输装备和海洋工程学院 计算机仿真论文:汽车电子悬挂系统计算机仿真论文 1电子控制悬挂系统的原理与主要结构 悬架系统是影响汽车驾驶及乘坐舒适性和操纵稳定性的主要部件,是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。汽车悬挂系统就是指由车身与轮胎间的弹簧和避震器构成的整个支撑系统。悬挂系统应有支撑车身的功能,改善乘坐的颠簸感觉,不同的悬挂系统设计会使驾驶者有不同的乘坐感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力,决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性,是现代轿车十分关键的部件之一。常见的悬挂系统结构由弹性元件、导向机构以及减震器等组成,个别系统则还有缓冲块、横向稳定杆等。计算机仿真系统的电控单元控制悬挂系统可根据车载重量、路况条件、行驶速度等来调节悬挂系统的刚度、减振器阻尼力以及车身高度。从而使车辆在各种行驶条件下均可获得最佳的行驶平稳性和操纵协调性。有多种不同类型的电子控制悬挂系统,以大众汽车的电子控制空气弹簧悬挂系统为例,电子控制悬挂系统主要由空气压缩机、干燥器、车身高度传感器、带有减振器的空气弹簧、悬挂控制执行器、悬挂控制选择开关、悬挂用电控单元等组成。在汽车行驶过程中,电控单元不停地接收车身高度传感器、加速度传感器(即油门动作传感器)、制动传感器、转向传感器以及车速传感器输出的信号并进行运算、分析和判断,最终向执行器输出控制信号,控制车身高度和悬挂刚度。 2计算机仿真技术在汽车悬挂系统的应用特点 电控单元中计算机仿真控制悬挂系统的主要优点有:为提高汽车正常行驶时乘坐的舒适性,可以将弹簧刚度设计得较小,以使车身的自然振动频率尽可能的低。为提高汽车的操纵稳定性,使汽车的行驶安全性明显提高,可以将汽车悬挂抗侧倾,抗纵摆的刚度设计得比较大。将车轮快速提起,避开障碍物,可以在车轮碰到障碍物(如砖、石等)时,提高汽车的通过性。电控单元可以在汽车载荷变化,在不平路面上行驶时自动保持车身高度不变。仿真技术可以防止汽车制动时车头的下冲。提高汽车转弯时的操纵稳定性,可以避免汽车转弯时车身向外倾斜。为提高车轮与地面间的附着力,可以减小轮跳离地面的倾向。 3总结 计算机仿真技术是研究和分析系统运行行为、展现系统动态过程和运动规律的一种重要形式手段和方法。计算机仿真新技术的快速发展和计算机仿真技术所表现的实用性和前景效益是相当大的。特别近年来在仿真方法、技术研究、机械系统仿真应用等方面都取得了显著的成就。因此,计算机仿真技术在多方领域有广泛的应用。 作者:王来丽 田雪萍 王海峰 单位:黑龙江农业职业技术学院 计算机仿真论文:3A21铝合金矩形管变形计算机仿真论文 1简化模型与截面变形 通常采用截面变化率δh表示弯曲后矩形管在截面处的变形程度,其可用公式δh=(h-h1)/h×100%表示,其中h、h1分别表示矩形管变形前后截面处的高度。 2建立有限元模型 2.1模型建立 矩形管坯尺寸为b×h×t=24.9mm×12.3mm×1mm,材料为3A21铝合金。采用Abaqus软件建立有限元模型。步骤如下:建立部件的几何模型、部件进行装配、设置接触条件、划分网格等。 2.2可靠性验证 采用试验方法对有限元仿真结果进行验证,判断有限元仿真的可靠性,进而对芯模参数影响矩形管截面变形规律进行研究。试验与模拟中工艺参数设置一致,即:弯曲角度θ=90°,弯曲半径R=40mm,弯曲速度w=1.567rad/s,芯棒、夹块及其他模块与管坯之间的摩擦系数分别为0.01、0.50、0.17,管坯与模具间隙ΔC=0.1mm,芯头参数为,H=10mm,B=22.88mm,D=3mm,A=60°,n=3,同时要求芯棒无伸出量。对有限元方法与实验方法得到的截面变化率δh进行对比。可以看出:靠近弯曲两端部分(0°、90°)时截面变化率比较小,处于弯曲中间部分(40°~80°)时截面变化率较大,且随着截面位置的增大而增加。对比两条曲线,发现曲线变化趋势相同,通过计算可知模拟结果与实验结果的最大误差为2.9%。充分说明本文采用的模型可有效的模拟3A21铝合金矩形管在绕弯成形中的截面变化。 3模拟结果分析 3.1芯头个数n影响截面变化 以2.2节中设定的工艺参数为基础,保证其他参数不变,改变芯头个数n,分别设置为1、2、3、4,采用文中建立的模型进行仿真模拟,研究芯头个数n对截面变化的影响。不同时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,n=1或者n=2时截面变化率δh较大,且在弯曲中间位置(45°左右)取得最大值,分别为37%、34.5%。当n=3时,截面变化率迅速减小,最大截面变化率为6.9%。继续增大芯头个数n,当n=4时,截面变化率变化不大,可以判断当n大于3时,增大芯头个数对矩形管绕弯成形中截面变化无太大影响,故应选取n=3,矩形弯曲管质量较好。同时,截面变化率在弯曲两端较小,而在弯曲中间位置较大。由于压块、弯曲模与防皱模对矩形管的外壁进行限制,同时芯头和芯棒对内壁起到支撑作用。在弯曲中间部分,内壁失去了芯头的支撑作用,外壁没有压块进行限制,故处于悬空状态,此时截面变形率会较高。矩形管的末端受到夹块及弯曲模作用,即使没有了芯头的支撑作用,其截面的变化也不会很大。 3.2芯头间距D影响截面变化 保证其他参数不变,改变芯头间距D,分别设置为3mm、4mm、5mm和6mm,研究芯头间距D对截面变化的影响。不同芯头间距D下截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,芯头间距D为3~5mm时,弯曲始端的δh比末端的明显小,而D=6mm时两端的δh相近。截面变化率δh随着芯头间距D的增加而逐渐减小。这是由于芯头间距D增加,芯头支撑矩形管内壁的角度增大,故δh减小。 3.3芯头厚度T影响截面变化 改变芯头厚度T,分别设置为3mm、5mm、7mm和9mm,保证其他参数不变。不同芯头厚度T时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,截面变化率δh随着芯头厚度T的增加而逐渐减小。T≤7mm,截面变化率δh在矩形管的起始端与末端比中间部分小。T=3mm时,当绕弯角度大于40°时,δh迅速上升,角度在60°时δh达到最大值,随后逐渐减小。随着芯头厚度T逐渐增加,δh随截面位置变化趋势也较为平缓。这是由于芯头厚度较大时,在绕弯过程中芯头对矩形管的支撑范围比较大,所以使得截面变化程度较小,综上选择T=9mm时矩形管绕弯效果好。3.4芯头圆弧角度A影响截面变化改变芯头圆弧角度A,分别设置为60°、90°、120°、180°,保证其他参数不变。不同芯头圆弧角度A时截面变化率沿绕弯方向的曲线对比图。可以看出,在弯曲过程中矩形管始端与末端δh较小,在中间位置δh较大。截面变化率δh随着芯头圆弧角度A的增加而逐渐增加。这是由于随着芯头圆弧角度A的减小,圆弧上的顶点U与末点C之间的高度差Δh减小,芯头对矩形管的支撑效果越明显,故截面变化程度越小。但是当圆弧角度A过小时,一套芯模不适合在不同弯曲半径的多种弯曲模中使用,而A=60°时,芯头中心与圆弧中心位置一致,方便芯头的加工。综合考虑选择芯头圆弧角度A为60°。 4结论 (1)在矩形管的始末端截面变形程度较小,中间位置(40°~80°)截面变形程度较大;增大芯头数目、芯头间距、芯头厚度及减小芯头圆弧角度,均使得绕弯过程中矩形管截面变化程度降低。 (2)选择3个芯头,芯头间距、厚度和圆弧角度分别为6mm、9mm、60°时,可以生产质量较高的矩形弯管。 作者:赵秀梅 单位:长春工业大学 吉林司法警官职业学院 计算机仿真论文:电弧传感焊缝偏差计算机仿真论文 1电弧电流信号的数据检测 该高速旋转电弧传感器的频率0~30Hz,扫描区域半径0~3.5mm。本次实验选用25r/s的固定频率进行数据采集。实验表明,如果焊接工艺参数一定,设定水平偏差为变量,则在一个旋转电弧圆周运动的周期内,电流的波形具有一定的规律性,通过电流波形的变化特点可以得到焊点的水平偏差的参数。但是在实际操作中,焊接作业很容易受到外界因素的影响,如熔池的震荡、飞溅等,这样获得的电流信号就有了干扰因素,即使在偏差一定的情况下,检测到的电流也不相同。所以为了减小这些因素的影响,将采集到的数据通过小波滤波后进行归一化处理。将采集到的不同周期内的同一点的电流信号进行纵向的平均值处理,取该均值为这点的电流信号,这样便减小了外界因素的影响。设定采样频率为104Hz,旋转频率为25r/s,则每个周期内可以采集到416个点的信息,然后将各个点的电流信息进行小波滤波、归一化、均值处理后得到样本波形保证结构风险最小化原则要求,采用不敏感损失函数ε,加入惩罚参数C和松弛变量ξ(*),ξ(*)=(ξ1,ξ1(*),ξ2,ξ2(*),…,ξb,ξb(*)),得到原始最优化问题minτ(W,ξ*)=12W2+C1l1i=1Σ(ξ1+ξ1*)(1)s.t.(Woxi+b)-yi≤ε+ξi,i=1,2,…,lyi-(Woxi+b)≤ε+ξi,i=1,2,…,lξi*≥0,i=1,2,…,l构造拉格朗日函数进行求解,最优问题以Wolfe对偶原则化作凸二次规划问题min121i,j=1Σ(αi*-αi)(αj*-αj)•K(xi,xj)+ε1i=1Σ(αi*+αi)-1i=1Σyi(αi*-αi)1i=1Σ(αi-αi*)=0αi≥0αi≤Cn变为标准形式,得到最优解α=(α1,α1*,…,αl,αl*)T根据α构造出决策函数为(fx)=1i=1Σ(αi*-αi)K(xi,x)+b(3)式(3)为决策函数式,其支持向量为非零解所对应的矢量。不敏感损失函数ε的选取可以用来调整回归逼近的精确度。根据式(3)选取新的输入参数便可得到一个精确的输出参数。 2支持向量回归机的实现 2.1支持向量回归机的计算原理 设定输入的训练样本集为D={(xin,yk),k=1,2,3,…,l}式中xin∈Rn,yk∈R。通过训练样本可以得到一个决策函数,这样通过训练样本集之外的输入参数x可以较为精确的计算到相应的输出参数y。际工程中可操作。提高焊缝跟踪精度前(下)后(上)的焊缝形貌。 2.2构造核函数运用 支持向量回归机解决实际问题时必须构建一个合适的核函数,类型不同的核函数与之相对应的支持相对应的向量回归机类型也不相同,一个合适的核函数直接决定了所构造的支持向量回归机的运算性能。通过采集的数据信息的包角映射建立SVR核函数,然后修正函数,以提高核函数的回归精度。构造核函数:设定一个标量函数式F(x),F(x)≥0。令F(x)的最大值在支持向量处取得,最小值在支持向量以外点处取得,得到修正后的核函数K(x,x')=F(x)F(x')K(x,x')(4)令其标量函数F(x)的最小值在支持向量处取得,最大值在其他以外点处取得。这样修正后的核函数对支持向量回归的精度有所提高。由于实际操作中支持向量一般都是不知道的,所以通常的初始核函数选为GAUSS核函数K(x,x')=exp(-x-x'22σ2)(5)式中σ为归一化参数。通过式(5)可以得到初始的支持向量,将其带入函数F(x)实现支持向量邻域内黎曼度规的减小。修正后的GAUSS核函数大大提高了回归精度。在Matlab中编写函数式M文件,其逻辑流程为:(1)读取样本数据集;(2)建立数据集矩阵;(3)构建矩阵f,LB,UB;(4)计算初始核矩阵;(5)计算初始α值;(6)计算修正函数;(7)计算各个最优解α,将最后求的各个α值和变量值保存到MAD文件,然后编写决策函数编码通过调用MAD文件里的参数得出偏差值。 3仿真模拟 3.1水平偏差值 计算通过调用MATLAB中已经编写的M文件,得到的变量与函数值采用小波滤波、归一化、均值化处理后得到一个周期内的数据点参数集,使用已经编写好的决策函数文件计算出各个点的水平偏差,将其转化为水平偏差值。 3.2高度偏差值 计算焊炬的高度与电弧的电流值具有一定的规律性。选取焊炬在某一不变的位置高度,得到该位置的电流值,将该电流值与电流均值做差值,则该差值和高度偏差值具有线性规律,在LABVIEW中通过函数公式的各节点可以推算出高度偏差值。 3.3焊缝跟踪将LABVIEW 与机器人纠偏系统相联结,将水平偏差值与高度偏差值的实时参数传送给机器人纠偏系统,焊接机器人实时调整焊缝的路径,这样就实现焊缝焊接的实时跟踪。 3.4实验结果 选取旋转电弧传感器的扫描半径为3mm,V型坡口,角度45°,取样频率104Hz,电弧旋转频率25r/s。在水平偏差不相同的条件下分别选取两组数据,第一组取采集试验结果12个数据训练支持向量回归机,第二组作为参考组,进行偏差识别对比测试。使用该算法系统具有较小的偏差识别误差,提高了系统的识别精度,在实{st(2)α(*)∈R2lW∈R,ξ(*)∈R2I,b∈R。通过图像能够清楚地看到,进行处理后的数据提高了系统的精度和实时性。 4结论 在一定工艺参数下,焊炬的水平偏差和焊接电弧的电流大小在一个旋转周期内具有一定的规律性。通过采集LABVIEW焊接过程中的电弧电流信号,将原始信号进行小波滤波减少外界因素干扰,然后信号进行归一化、均值滤波处理,提高了数据精度。将处理后的数据在MATLAB中进行支持向量回归机的计算,通过修正核函数与决策函数的运算处理最终得到偏差值。试验结果证明,采用这种算法进行电弧传感焊缝的偏差识别是可行的,提高焊缝识别精度约20%,完全满足实际工程的需要。 作者:王霞 单位:江苏师范大学 江苏省泰州职业技术学院 计算机仿真论文:计算机仿真和建模临床医学论文 1引言 研究团队、制药产业及医疗服务业已经认可生命科学仿真系统的作用。在化学工程师和计算机辅助过程工程专家的帮助下,生物工程师可以运用这些手段解决诸多生理学和医学问题。 2仿真技术的研究进展 系统生物学要使用定量分析来研究生命系统。起因于处理大量数据的需要。学者通过计算机仿真技术,利用定量分析来处理临床问题,产生了名叫系统医药学的新学科。化学工程师长期参与生物学和生物医学的定量分析。Peppas和Langer认为在20世纪60年代早期化学工程师就参与生物医药工程。Bailey和同事研究出一种控制新陈代谢的手段,这种手段不仅可用于生物制造技术,也可用于其他生物问题。2005年,Solis和Stephanopoulos指出了纳米级的系统工程需要解决的问题。2006年,Doyle和Stelling回顾了用计算机仿真技术去分析代谢网络的一些重要的成果。2009年,Eissing、Chaves和Allgower利用仿真模型来分析细胞死亡。近年来,有许多论文概述了计算机工程师和化学工程师在医疗系统中的作用。对化学工程师,尤其是工艺系统工程师来说,免疫系统是一个采用仿真技术的复杂系统,化学工程师能够研究免疫系统和病毒之间的相互作用。2004-2005年,Deem开发了一种运用计算机仿真技术研究了病毒和疫苗造成的免疫反应的定量模型。Chakraborty在2003年用仿真技术研究了免疫系统的细胞间的通信,以及免疫反应。2006年,Joly和Pinto认为HIV-1发病机理的数学模型优化了药物治疗的方法。这种方法会导致药物设计和配方设计的改进。Yin在2007年提议把病毒当作一种产品,研究病毒生长和传播时需要考虑时空的影响。可以预见,将来人们会用生理学模型和计算机技术设计出最佳药物配方。为了有效地进行仿真,需要根据生物具体的特性建立多种生理学计算模型。几年前,学者启动生理组计划(PhysiomeProject),旨在寻找人和其他真核生物的计算模型。迄今为止,该计划主要关注使用CellML标准的细胞电生理学的数学模型。CellML标准是一种使用细胞进程模型的生物物理学模型标准。另外SBML标准是一种能够辨识生物进程的计算机可读标准。最近,一个名为虚拟生理人的项目进一步促进了欧洲学者研究生物医学的建模和仿真。学者开发了一些数据库去存储生物模型。细胞模型系统和生物模型数据库是其中两个重要的数据库,两个数据库都建议使用CellML标准和SBML标准。学者可使用这两个数据库来探索复杂的生命系统。生物模型在药物的使用方面有重要作用,这不仅是一个通用手段,而且对癌症治疗和眼病治疗也有特殊的贡献。2002年,Cstete和Doyle提出一种生物反馈系统的逆向工程分析原理。2003年,Tyson、Chen和Novak回顾一些生物控制模块的设计原则。 3简单系统的建模 2001年,Hangos和Cameron强调明确建立模型的目的,模型是在对现象总结的基础上,用计算机能够接受的方式反映规律,建模是下一步仿真计算的基础。对复杂系统来说建模十分必要。复杂系统不可能设计出含所有现象的实验,因为部分量不可测量,并且几个现象间很难找到相互关系。尽管学者已经在测量基因与代谢领域取得巨大进展,但仍有许多生物量无法测量,即便能够测量出一些,测量的准确性也不够高。下面的例子是伦敦大学研究得到的一种模型,该模型模拟了血流改变时动脉壁内皮细胞的反应。血流改变刺激细胞产生化学信号,而这些化学信号拉长了内皮细胞,在某些条件下,巨噬细胞在动脉壁上增加了,最后导致动脉粥样硬化。动脉粥样硬化斑块的位置与血流改变的区域息息相关。并造成影响。学者研究出两个模型来探索这种影响。模型一是细胞表面的血液模型,首先把细胞表面分解成许多不同的小三角形区域(0.4um),这个模型可以看成一个斯托克斯公式的边界积分表达式,通过该模型可以研究在血流作用下细胞的受力情况。模型二研究了力对细胞骨架的影响,细胞骨架保持细胞形状,可以使用开尔文体模型研究这个问题,它是由1个缓冲器和2个平行的弹簧构成的黏性弹性系统,开尔文体代表一种将机械力转化成生化信号的细胞成分,这种生化信号会导致Src激酶的活化,Src激酶会调节Rho激酶和GTP酶(Rac和Rho),而Rho激酶和GTP酶可以控制细胞结构和形态。简单的展示了该过程。此模型可以解释很多现象,但仍然有一些问题解释不了,例如当涉及体内细胞间的通信时,该模型不适用。研究人员建立复杂的仿真模型,这些模型涉及化学和机械领域,可以使用这些模型来进一步研究各种生理学和临床医学现象。 4复杂系统的建模 生命系统具有很强的鲁棒性,生命系统和多反馈的鲁棒性系统相似。建模时要识别模型中的薄弱区域,在该薄弱区域模型可能不够准确,需要用模型进行预测,这要求修改模型。在复杂模型中,特别要注意内部参数不能测量的区域,当处理涉及复杂生理问题时,这些区域变得很重要。原料中包括必要成分A,A和其它成分一起加到反应器。在该反应器上,一些原料反应生成副产物B。在这个过程中,在一定范围内控制成分A的数量很重要。在反应器上,A在催化剂C的催化下生成B,B在催化剂D的催化下生成A。A的数量决定CSTR产生C或者D的数量。如果A加入很多,将会产生C催化正反应。如果A加入的很少,将产生D催化逆反应。与此同时,膜反应器过滤掉废物。这个简单的工艺流程初步反映了血液中葡萄糖调节机制。葡萄糖由肠道进入血液,并供给其它所有的器官。葡萄糖维持在一定浓度很重要,因为维持在一定浓度可以确保人类各种机能的良好反应,这种调节过程称为葡萄糖稳态。如果葡萄糖糖浓度高,胰腺产生胰岛素,指示肝脏把葡萄糖转化成糖原,如果血液中的葡萄糖浓度低,胰腺产生胰高血糖素,将糖原转化回葡萄糖。肝细胞还将血液中废品送入胆汁,并通过胆管过滤并排泄。这是一个涉及多个器官的复杂系统,探索该系统需要考虑许多器官间的联系,葡萄糖稳态系统可以用7个模型表示。 1).胰高血糖素受体模型 通过胰高血糖素模拟肝细胞表面受体的活化,受体活化产生三磷酸肌醇。该模型由5个微分方程构成,分别描述受体的各种状态、G蛋白的活化和三磷酸肌醇的产生。 2).钙模型 模拟由三磷酸肌醇活化产生的钙信号通路。该模型由2个微分方程构成,分别涉及细胞质和内质网中钙浓度。钙模型的前提是Hill方程。 3).环磷酸腺苷模型 模拟受体的活化和环磷酸腺苷的产生。该模型由5个微分方程构成,分别关于环磷酸腺苷的浓度、S-腺苷甲硫氨酸(SAM)的浓度、受体的比例、不活动的比例以及核定位蛋白激酶A的比例。模型遵守Hill方程。 4).胰岛素模型 模拟肝脏对于胰岛素的反应,该模型由1个描述糖原合成酶激酶(GSK)活化的微分方程构成。 5).血液模型 模拟葡萄糖在血液、肝脏和胰腺之间的运输,该模型由1个描述血液中葡萄糖浓度的微分方程构成。 6).糖原分解模型 模拟控制糖原分解与合成的4个因素,葡萄糖及6磷酸葡萄糖的控制、钙离子的控制、环磷酸腺苷的控制、胰岛素的控制。该模型是一个模糊逻辑模型,该模型描述糖原合成酶(Sta,控制糖原合成速率)及糖原磷酸化酶(Pho,控制糖原分解速率)的活性水平。该模型由4个微分方程构成,分别关于糖原磷酸化酶(Pho)、糖原合成酶(Sta)、糖原和细胞内的葡萄糖。 7).胰腺模型 模拟胰高血糖素或胰岛素的释放。该模型由2个微分方程构成,分别关于胰岛素和胰高血糖素的血液浓度。每一个微分方程都要遵循Hill方程。上述7个模型共同构成葡萄糖的调控模型,需要软件管理系统来协调它们。Saffrey等人在2007年描述一种模型管理系统。该管理系统用来存储模型和数据。在该系统中,上述的7个模型互相联系,共同模拟出葡萄糖稳态系统。Hetherington等人详细描述这个葡萄糖稳态系统的模型。 5完善和应用模型 建立模型以后,需要进一步完善。可以选择各种不同的实验者,将实验者分成多个小组,分别观察和记录他们的数据,根据这些数据完善和调整模型,甚至改变模型,最终确定适合不同人的具体的模型。通过这些具体的模型可以预测未来的变化情况,为了达到某些目的也可以设计一些干预措施。在其他领域中,学者已经充分研究了基于模型工程的设计方法,利用这些设计方法可以达到一些想要的结果,虽然这些设计方法还不成熟,需要进一步完善,但值得借鉴。在生命科学中,要特别注意干预措施也可能会导致一些危害。这些干预措施包括环境干预、药理学干预或基因干预。环境干预通过物理或化学因素,药理学干预主要通过临床干预。在上一部分描述的复合模型中,广泛的使用了计算机辅助过程工程技术,和优化技术寻找最佳解决方案,如糖尿病患者的最佳胰岛素剂量;使用随机技术寻找高敏感度模型的解决方案;使用区间方法确定能够接受的最坏情况。上述方法和模型已经被用来预防一些疾病。如糖尿病患者很可能患非酒精性脂肪肝(NAFLD),利用上述方法可以提出一些措施,有效地避免Ⅱ型糖尿病患者患非酒精性脂肪肝(NAFLD)。基于模型的方法(例如优化、随机分析、间隔方法)将促进生物学和医学的发展,并且随着生物学和医学的发展,这些方法将更完善。要在生物学和医学领域中很好地使用这些方法和模型,必须要掌握生命科学的知识和计算机的知识,单个的研究者常常不具有这两个领域的知识,因此合作很重要。那些希望从事相关研究工作的学者必须合作,例如通过短期或长期项目,建立一个促进合作的机制。 6结论 本文展示了生理学和临床医学中一些可以用计算机辅助技术解决的问题。这些问题涉及化工厂(或者身体内)的化学和物理变化,并且常常涉及到复杂多尺度系统。虽然生命科学发展很成熟,但是在不能测量的领域,我们仍需使用计算机仿真和建模技术去解决问题。只有通过使用系统模型,某些复杂问题才可能解决,最终才有可能设计出合适的干预措施。最大难题是如何建立出好的模型,只有使用足够精确的模型才可以预测生理学系统的行为。在医疗领域的模型只有到很高的精确度时才可以用。模型的临床推广仍然有很长一段路要走。通过新的系统生物学和系统医药学手段,将会使用于临床的这种方法加速运用。 作者:蔺玉柱 邱晓磊 沈平冰 单位:安徽师范大学物理与电子信息学院 计算机仿真论文:冰壶运动轨迹计算机仿真论文 1冰壶运动简介 冰壶运动是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。投掷的冰壶为圆壶状,周长约为91.44厘米,高(壶的底部与顶部)11.43厘米,重量(包括壶柄和壶栓)最大为19.96公斤,冰壶底部和冰面相接触的部分是一个半径约为12.8至13.1厘米的圆环。冰壶所用场地是一个长44.5米、宽4.32米的冰道。场地冰面浇过平整的冰面后,还需要用喷头像冰面喷洒热水滴,保证冰面出现表面圆滑的凸起的小冰点,使冰壶的底面不能完全接触到冰面,并且冰面更粗糙,对冰壶的阻力更大。冰道的一端画有一个直径为1.83米的圆圈作为球员的发球区,被称作本垒。冰道的另一端也画有一圆圈,被称为营垒。在场地两端各装有一个斜面橡胶起蹬器。在冰壶场地前后两端各有一条蓝色的实线称为“前卫线”和“后卫线”。球员掷壶时,身体下蹲,蹬冰脚踏在起蹬器上用力前蹬,使身体跪式向前滑行,同时手持冰壶从本垒圆心推球向前,至前卫线时,放开冰壶使其自行以直线或弧线轨道滑向营垒中心。在一名队员掷球时,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方快速左右擦刷冰面使冰壶能准确到达营垒的中心或者将对方冰壶击打出得分区域。最后当双方队员掷完所有冰壶后,以场地上冰壶距离营垒圆心的远近决定胜负。 2运动学方程的建立 冰壶在冰面上滑行可以视为刚体的平面运动,可以将其分解为质心的平动和绕过质心轴的定轴旋转。以前卫线的中心为O,前卫线中线为x轴,垂直于x轴的是y轴,垂直与冰面的为z轴建立坐标系。 2.1旋转 冰壶的质量为m,开始时的角速度为,冰壶与冰面间的摩擦系数为μ,μ的大小与温度T有关,可表示成假设摩擦力是均匀分在整个低面圆盘上,故计算摩擦力矩时,应将圆盘分解为许多的以转轴为圆心的同心环来考虑。 3仿真系统结构 为了实现冰壶运动轨迹的仿真,根据前面所述的运动方程模型,需要先确定冰壶运动轨迹的一些参数。为此将冰壶运动轨迹仿真系统分成两部分,即基础参数设置和动态模拟。基础参数设置中分别输入初速度、初始角速度和温度。冰壶场地两营垒之间的距离近30米,所以在没有任何干扰的情况下,冰壶应可以自由滑行20米才是有可能到达营垒。 4结论 根据机械能量守恒理论建立的冰壶运动方程,从主观上验证了它的正确性,可以帮助运动员分析投掷冰壶时应以怎样的初速度和角速度投壶,才能有效的进入营垒。 作者:田雨 单位:沈阳体育学院 计算机仿真论文:飞机模型设计计算机仿真论文 1综合保障效能评估与质量控制 飞机的综合保障效能是飞机及其保障系统在预期的使用环境和条件下经济有效地满足平时战备完好和战时任务持续能力的度量。综合保障效能评估就是在现有飞机研制程序的基础上,利用适宜的保障效能评估方法和技术,在飞机研制过程中持续开展综合效能评估,评价出研制过程各阶段的综合保障效能,提出优化、改进建议,实现对新机研制过程综合保障的有效监控;在部署/使用阶段开展保障效能评估,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。保障效能是由飞机平台设计特性、保障系统设计及维修保障方案所决定的,是在飞机研制过程中设计,逐渐形成、并在使用过程中不断保持的。综合保障效能的度量不仅考虑飞机平台及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑飞机的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。飞机设计质量控制就是要实现飞机及其保障系统满足规定的系统战备完好性要求,飞机设计质量不仅包括飞行平台具有优良的性能,而且还包括其保障系统的性能和配备能够支撑飞行平台实现战备完好、战时可用的目标。综上所述,综合保障和质量控制具有共同的目标,综合保障效能的高低反映了飞机平台及保障系统设计质量的高低。在飞机设计的各个阶段,对综合保障效能评估即可实现对飞机设计质量进行阶段性和系统性地控制。 2评价指标选择 由于综合保障和质量控制具有共同的目标,反映综合保障效能的指标即可作为飞机设计质量控制的评判标准。飞机的综合保障效能不仅取决于飞机的设计性能,同时也取决于飞机的使用和保障。综合保障效能评估结果对四性和综合保障工作直接产生影响,这关系到飞机的设计、研制,并决定着综合保障最终目标——以可承受的寿命周期费用实现战备完好性要求的实现。飞机设计质量评价指标的确定必须遵循以下原则:(1)以作战任务需求、综合保障各阶段的任务和目标为依据。(2)参考国内、外同类飞机的有关指标,相似装备的战备完好性水平,以及本国的国防工业科技水平等。(3)环境条件的约束,包括作战使用和平时训练、储存和运输等环境条件。(4)预期使用的新技术、新产品对保障效能的影响。(5)现役同类装备的保障方案和新机预期的保障方案、使用与维修保障资源的约束条件。(6)费用、进度等约束条件。(7)其他约束条件,如充分考虑各指标之间的协调性(不可互替代性、全面性)和各指标的阶段性等。根据以上原则,结合相关标准,选用使用可用度(固有可用度)、能执行任务率、出动架次率、再次出动准备时间和寿命周期费用作为评价指标。这五个指标从不同的侧面反映了保障系统设计质量对战备完好性和任务持续能力的影响,其中使用可用度综合反映飞机在实际任务过程中的使用情况,主要体现了飞机特性、维修保障、供应保障水平对战备完好性的影响;能执行任务率主要反映在平时条件下飞机保障系统的训练保障水平;出动架次率主要是反映在战时条件下飞机维修保障和使用保障水平对战时任务持续能力的影响;再次出动准备时间主要是反映飞机在连续出动条件下保障系统的使用保障水平;寿命周期费用从经济性的角度度量装备系统和战备完好和战时任务持续能力的权衡。这几个指标之间具有不可替代性。战备完好性的度量不仅考虑飞机及其使用特点、可靠性与维修性、保障系统的特性与表现,而且还要考虑装备的利用率、使用方式、任务剖面以及使用环境等。这五个指标从不同的角度反映了不同设计和使用因素对战备完好性和保障效能的影响,涵盖了飞机设计特性、保障系统的要素(包括使用保障、维修保障、训练保障、供应保障)和寿命周期费用对飞机设计质量的贡献。以这些指标作为评价标准,可以实现飞机设计质量全面控制。 3评估方法和模型构建 3.1评估方法 可用的方法可分为解析法和仿真法两类。解析法能够准确地计算各类效能指标,但缺乏对飞机维修和使用保障动态特性的描述;仿真法能够动态地描述飞机的维修和使用保障动态特性,但仿真结果不够稳定。为了得到客观、合理和科学的结果,本系统采用解析法和仿真法相结合的方法。 3.1.1计算机仿真 仿真技术具有低成本、有效克服解析法所不能解决的动态问题独特优势。计算机仿真体现在以下几个环节:(1)根据对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行分析的结果,模拟单一飞机和机群在仿真周期内的总体使用业务流程。根据实际使用情况,模拟仿真周期内飞机的作战使用流程。一般流程均从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动。优秀业务活动包括飞机状态的判断、飞机的调度、修复性维修、预防性维修、起飞前准备、再次出动准备等。(2)故障抽样。采用蒙特卡洛方法进行飞机系统故障抽样,确定故障发生时刻序列。单架飞机的年平均飞行时间或者每次的仿真时间。η为由RANDOM()函数生成的0~1之间的随机数。故障发生时刻序列的确定方法如下:下一次故障发生时刻=本次故障发生时刻+下一次故障发生时间间隔(2) 3.1.2数据统计 对于已经研制的飞机及其保障系统,数据统计方法主要体现在飞机故障数据、资源数据等输入数据的获取。而对于新研发的飞机及其保障系统,这些数据可采用设计参数或者相似型号飞机参数。为了计算最终的评价指标,仿真过程中通过多次统计最终评价指标的分解项,获取最终的评价指标计算结果。 3.1.3解析法 解析法主要用于各评估指标的计算,飞机各业务活动分解及其时序的确定、时间和资源分配等。各评估指标均可采用解析法进行分解,一直到最底层指标与飞机设计指标相同为止。这有利于确定最终的输入参数,也利于模型数据的收集。 3.2评估模型构建 任务周期从飞机执行的任务开始,进行任务前准备、执行任务、返回进行维修保障,然后进行再次出动,直到当天任务结束。而在这一任务周期中,将涉及到任务系统、结构、维修保障活动、保障资源、保障组织五大方面设计工作的动态协同。如何全面、科学、客观模拟这一过程,并将其量化,进而构建数学模型,最终计算出飞机在执行任务过程中的各评价指标,是飞机设计质量控制需要突破的优秀技术。 3.2.1模型组成 建模的关键体现在任务建模、保障资源建模、飞机建模、组织建模和任务执行过程建模五个方面。这些模型都描述了飞机系统某个方面的特性,它们独立构成飞机系统的不同侧面。因此,飞机设计质量控制模型分为任务、装备、资源、组织、过程五个子模型。(1)任务模型:描述作战单元的任务内容及其构成的模型。任务可分为若干个子任务,子任务又可分为若干个次级子任务,各个子任务的内容及其相互关联都在任务模型中进行描述。随着任务的进程,其他各个模型都会发生相应的变化。不同模型间的逻辑关联是保障系统模型所固有的。(2)飞机模型:描述系统中飞机的结构和功能组成的模型。复杂的飞机系统由各单元以一定关系组成并形成特定的功能。(3)资源模型:描述保障系统的各种资源以及资源间关联关系的模型。保障系统中的资源有很多种,例如:维修人员、备件、设施、技术资料、计算机资源等,但是在作战单元执行任务的过程中,由于任务的持续时间一般比较短,对保障效能影响最大的资源只有两种:备件和维修人员。因此,资源模型主要包括维修人员和各种备品备件的分配信息(其中的备品备件即为飞机的最小保障单元)、各种备件在维修过程中的消耗信息以及维修人员的占用信息等。(4)组织模型:描述系统中的组织、角色信息以及组织、角色间关联关系的模型。其中系统中的组织为各个作战单元和基本作战单元,存在的关系有组织间的所属关系、角色间的存在关系等。(5)过程模型:是保障系统的优秀模型,保障系统的其他模型都是围绕着过程模型展开的。过程模型是描述任务的执行过程中发生的一系列维修、使用保障活动及为维修、使用保障活动之间关联关系的模型。 3.2.2系统输入 根据模型的组成、评估指标的分解结果以及飞机设计理论和原理,通过梳理以上模型组成中各描述参数之间的关系的,理清了各输入参数以及5个子模型之间的关系,明确了各子模型必要的输入参数。该模型分为任务、飞机、资源、组织、过程5个子模型。根据每个模型的描述,对描述参数进行结构化描述。例如,任务模型结构化为任务系统、任务剖面和基本任务;任务系统结构化为飞机名称、飞机总数、飞机任务种类;任务剖面结构化为任务种类、任务持续时间、任务所需飞机数量、基本任务名称;基本任务可结构化为基本任务名称、基本任务持续时间、所含波次数、单波次所需最小飞机数、单波次持续时间和单波次任务成功点等设计参数。 3.2.3业务流程 在大量调研的基础上,对单一飞机和机群的总体使用业务流程进行了梳理,并对业务、模型、输出参数之间的逻辑关系进行了分析。根据实际使用情况,对飞机的作战使用流程进行了梳理。在活动过程子模型中,需要确定各专业活动执行的逻辑先后、执行时间、资源、组织、特殊要求、所属专业等信息。通过仿真飞机的任务和使用保障过程,梳理各任务和活动的执行流程,将5个子模型以及个输入参数关联起来,最终统计相关参数和计算结果。 4模型初步验证 为了易于验证模型和方法,对案例进行了以下简化:(1)飞机结构假定只有三个子系统(燃油系统、航电系统、火控系统)。(2)将所有的保障资源放在同一个“资源池”中。(3)使用保障活动与任务暂时没有关联,作业时间是一个定值。(4)维修过程中备件的周转时间为定值。(5)预防性维修活动看作一个事件,作业时间为一个定值。(6)供应保障和训练保障暂时不考虑。模型的验证采用本模型仿真结果和LSEM模型仿真结果进行对比,计算的出动架次率分别为2.56架•次/天和2.5架•次/天,偏差为2.4%。该偏差处于可接受范围内。 5模型特点和应用 5.1模型特点该模型具有以下特点: (1)系统性。该模型使得飞机设计质量的控制不再以各系统、各部件、各产品等孤立地进行,而把整个飞机及其保障系统作为一个有机系统进行质量控制。这不仅符合飞机研制的客观规律,而且将飞机的装配、各系统、各产品之间的接口对飞机质量的影响也进行考虑。其结果能够更真实、全面、客观反映飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的系统论理论一致。(2)阶段性。由于飞机研制具有明显的阶段性,每一阶段的设计参数逐步详细和准确,因此,该模型也具有阶段性。随着设计的深入,该模型的输入将不断逼近飞机及其保障系统的设计质量。该方法的这个特点与戴明的质量持续改进一致。 (3)动态性。以往的控制方法仅采用了质量管理体系和程序,是一种静态的控制方法。该模型能够动态性地描述飞机的使用和保障过程,其结果与真实的设计质量具有较小的偏差。(4)客观性。该模型能够克服以往采用的程序控制和专家评审方法具有的主观性,其结果更加科学、合理、客观。(5)全面性。目前,美国工业界已开发出大量相关模型,如战备完好性试验用可用性原型的快速构建(RAPTOR)软件、装备保障性仿真工具SCOPE、后勤复合模型LCOM、战备完好性评估模型METRIC、F-15E的可用度评价模型SLAM、JSF战斗机的全任务仿真系统、美国空军基地资源的战区仿真模型TSAR等。以往的模型仅采用单一的评价指标。选择的使用可用度、出动架次率、再次出动准备时间、全寿命周期费用指标能全面衡量飞机设计质量。评价结果不仅反映了飞机平台本身的设计质量,而且还反映了其保障系统和他们之间接口的设计质量。(6)经济性。地面试验的成本高昂,而本模型可以省去地面试验所需要的飞机及其保障系统的研制费用,地面试验的包括人工、场地、设施等其他费用也不再需要了。 5.2应用 由于飞机及其保障系统的研发具有明显的阶段性,本文提出的模型和方法在各阶段对飞机设计质量的控制途径也不相同。 (1)在项目的招标和投标阶段,利用该模型评价供应商提供的设计方案和标书,确定其是否满足项目的指标要求,从而最终选定合适的供应商,从而确定最佳设计质量方案。 (2)在概念设计阶段,利用该模型评价设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (3)在详细设计阶段,利用该模型评价详细设计方案,找出飞机和保障系统设计的薄弱环节,提出优化和改进措施,完善飞机平台和保障系统设计,提高飞机设计质量。 (4)在部署/使用阶段,验证飞机及其保障系统是否满足规定的系统战备完好性要求,找出设计中的模弱环节,提出优化和改进措施,为调整保障系统和飞机改型、研制新型号飞机提供必要的经验信息。 6结论 针对当前飞机设计和使用中存在的诸多问题,本文提出了一种基于计算机仿真和数据统计的飞机设计质量控制方法,确定了衡量飞机设计质量的评价参数,构建了计算机仿真模型,利用成熟的LSEM模型对模型的正确性、有效性和合理性进行了初步验证,但是仍需要经过大量的真实使用数据的验证。该模型具有系统性、阶段性、动态性、全面性、客观性和经济性等。在飞机研制的各个阶段,利用该模型对飞机平台及其保障系统的设计质量进行评价和控制,提出优化、改进措施,实现对飞机研制过程设计质量的有效监控。 作者:袁聪聪 张传超 单位:中航航空电子有限公司 中国人民大学 计算机仿真论文:自动化专业中的计算机仿真论文 一、计算机仿真理论教学内容改革 现代控制理论近年来发展迅速,使得我们对各类控制对象有了更好的理解,能够很好地刻画实际对象中事件驱动的动态过程,提出了离散事件系统,它的动态行为是由一系列随机出现的事件驱动的,而且控制理论界已经给出了很多建模方法和建模工具,如Gracefet图、自动机和Petri网[2,3]。而现有的计算机仿真内容主要是面向连续动态系统,虽然也涉及离散事件系统,但是对离散事件系统建模和仿真方法少有涉猎。离散事件系统的模型大部分来自计算机科学研究领域,现代控制理论和控制工程都离不开计算机,对此类建模工具的了解可以拓宽自动化专业学生的知识结构,提升他们思考和解决计算机控制工程问题的能力。为此,在计算机仿真课程内容中,我们增加了自动机和Petri网的基本概念。考虑到学生缺乏离散数学的基础,我们拟根据实际对象建模需要,结合Matlab中的stateflow工具箱,介绍离散事件系统的建模和仿真方法。具体内容包括: (1)离散事件系统概念; (2)自动机模型; (3)Petri网模型; (4)离散事件系统的自动机模型的建模方法; (5)离散事件系统Petri网模型的建模方法; (6)自动机的仿真模型的设计方法; (7)Petri网的仿真模型的设计方法。 另外,现实工程领域大多数系统是混杂系统[4],既有连续变化的特征,又有事件驱动的特征,而且连续变量子系统与事件系统之间相互作用相互影响。从20世纪60年代,学界就开始了混杂系统的研究,目前已经取得了丰富的成果,涉及混杂系统的建模、分析、控制、调度和优化等问题。其中,建模和分析方法对自动化专业知识体系的构建非常重要,事件驱动的思想能够让学生将控制理论与实际过程更好地建立联系,因此在计算机仿真课程中,我们增加了对混合自动机和混合Petri网的介绍,并结合实例阐述如何给出混杂系统的数学模型以及仿真模型和仿真程序的设计方法。具体内容包括: (1)混杂系统概念; (2)混合自动机; (3)混合Petri网; (4)混杂系统的混合自动机建模方法; (5)混杂系统的混合Petri网建模方法; (6)混合自动机的仿真模型的设计方法; (7)混合Petri网的仿真模型的设计方法。 二、计算机仿真实践教学内容改革 计算机仿真是一门实践性很强的课程,利用代码将实际对象虚拟到计算机中,这就要求自动化专业的学生不仅要掌握知识概念,还要能够编写代码用计算机实现抽象的概念。如果实验课内容设计合理,可以很好地锻炼学生解决实际问题的能力。鉴于自动控制原理大量内容属于动态系统的分析方法,而仿真是分析系统不可或缺的手段,仿真实践课程可以巩固控制原理的抽象的知识。如何设计仿真课程的实验项目对自动化专业的计算机仿真课程非常重要,围绕自动化专业课程体系,我们拟设定如下实验项目: (1)二阶电路的C程序仿真实验; (2)单容水箱的C程序仿真实验; (3)电机拖动控制系统的C程序仿真实验; (4)一阶倒立摆的C程序仿真实验; (5)立体仓库系统的自动机模型仿真实验; (6)立体仓库系统的Petri网模型仿真实验; (7)Bang-bang控制液位系统的混杂自动机、Petri网模型的仿真实验; (8)反应釜复杂控制系统的Matlab仿真。 三、结束语 本文探讨了自动化专业计算机仿真课程的教学改革问题,通过实践改革,使教学内容更加符合自动化专业的课程体系。从前期的教学效果看,上述改革能够激发学生的学习兴趣,巩固专业知识基础,并且有效地提高了学生解决工程实际问题的能力。 作者:罗继亮 邵 辉 晏来成 单位:华侨大学自动化系 计算机仿真论文:计算机仿真制造业论文 一、计算机仿真技术在制造业中的应用分类 (1)计算机仿真计算在产品模型为中心的应用:在产品模型引入计算机仿真技术可以对产品的静态及动态性能、可制造型、可装配性等情况进行分析。一个产品的研究与开发,需要考虑其实用功能、实际需求、产品外观、产品尺寸、产品的可制造型、产品的可批量生产性等方面的因素,计算机仿真技术很好的完成这些工作,在产品模型中发挥作用。 (2)计算机仿真技术在制造系统模型为中心的应用:制造业中的制造系统模型中包括了制造设备的高仿真智能运用。复杂制造系统的模拟等过程,计算机仿真系统在检测设备的运行能力、监控设备的实际运行状况中发挥着巨大的作用。 (3)计算机仿真技术在开发过程模型为中心的应用:在这个分类中,计算机仿真技术主要是在产品设计和制造中起到作用。产品的制造过程引入计算机仿真技术就是利用仿真技术将制造系统模型和产品模型进行有效的结合,进行多方位的模拟、全面的运算,以及全面的考虑生产批量、产品成本等问题,开发出合格并且满足需求的产品。 二、计算机仿真技术在制造业中的应用 计算机仿真技术作为一种高新的科学技术在制造业中具有广泛的应用,在工业、军事、医疗等汗液都有应用,特别是在航空行业、国防行业等大规模、复杂的系统研发中具有很高的应用价值。计算机仿真技术在制造行业中的应用可以减少不必要的损失、节约经费、缩短产品开发周期、提高产品质量。在制造行业中,计算机仿真技术涵盖了产品的设计、制造、测试运行的全过程,已经成为了制造业不可或缺的重要技术手段。 计算机仿真技术中的虚拟现实技术可以使用户通过电脑屏幕进入一个三维世界,其可以为产品提供一个可视化的三维环境,对物体进行交互操作,从而对质量和数量进行综合决策,这种可视化的解决策略可以对快速化及批量化生产的发展起到推动作用[2]。虚拟现实技术可以实现人机互动,对产品的性能和运行状况进行测试与监控,这种技术将计算机图文学、高仿真技术、计算机传感技术等多种技术手段进行了结合,这种技术对产品的各个阶段都可以进行支持,使用者通过操作可以检验产品的各个部件是否合格,检验产品的各个性能进的稳定性,检验产品功能的实用性。 计算机仿真技术中的虚拟制造技术将三维模型和虚拟仿真进行有有效的集成,从而可以对实际世界中的物体进行操作,是一种计算机辅助系统技术,是一种实现生产制造过程的应用技术[3]。虚拟制造技术在制造业中的引入可以实现实际生产线或车间中少人力、物力、财力并在短时间内进行产品的设计验证[4],为产品的生产奠定坚实的基础。 三、制造业中计算机仿真技术的研究展望 计算机仿真技术实现了企业的生产过程的信息化、数字化、以及网络化,为企业产品的设计与制造提供了包含生产源、工艺流程、管理等多种动态信息的分析方法。在传统的制造方法却无法对生产线进行快速化设计,无法进行小批量多品种的产品的生产,对于产品的设计、制造、控制都很难达到预期的效果,而计算机仿真技术的引入就可以很好地解决这些问题。 现阶段应用比较广发的物流仿真软件有DEL-MIA/QUEST、EM-Plant等,这些软件都是面向对象的、图形化集成建模仿真软件,可以搭建系统仿真模型,通过参数输入而获得系统的参数输出,对制造企业的实际生产具有很高的参考性。随着仿真软件在制造业中的需求的不断增大,计算机仿真技术会不断的发展,三维建模软件与物流仿真软件会得到更好的结合,并以快速、简单的建模建立、工艺仿真以及优化算法等一步一步的集成,这将是制造业中计算机仿真技术的发展方向。 四、结论 计算机仿真技术在制造业中得到飞速的发展,最主要的原因是其对我国社会的发展和经济的提高具有重要的意义。现在段,在制造业中仿真技术是一种具备综合性、高科技的基本保障,并发挥着越来越重要的作用。,在一些大规模、复杂性强的研发中更是必不可少的工具。计算机仿真技术在制造业中的仿真规模在不断的扩大,仿真功能也在不断的强化,大力的推进计算机仿真技术在制造业中的应用,对提高我国产品的自主生产力,推动我国制造业的发展具有重要的意义。 作者:崔建亭 单位:上海交通大学 计算机仿真论文:高频电子线路教学改革计算机仿真论文 1教学方法改革 1.1情景教学 在高频电子线路教学内容中,概念多、难点多、数学推导多,同时还会涉及到非线性分析法,因此学生在学习过程中经常会觉得枯燥、难学。通过实验展示可以使教学中的难点得到化解。但在实际教学中,因为受到空间和时间条件的限制,在实际教学中实物演示受到了制约。在高频电子线路教学中要找到教学过程中的教学难点、抽象点,要准备例如振荡器平衡的调制系数、稳定条件等多个仿真实验,在课堂情境教学中应用,为学生在认识上提供更加便利的条件,提高教学效率。 1.2课程统筹教学 通常情况下,在高频电子线路教学中,理论课与实验课是分开的,两者相互独立,这样在实际教学过程中难免会出现理论与实践脱节情况,主要表现在时间和内容上脱节,教学过程中的验证性试验无法在及时的加深学生对教学内容的理解,导致了教学效果大大降低。在教学过程中为了完整性经常会对一些操作简单、结论明显的实验也安排相应的实验环节,这浪费了实验课程。在教学过程中应当对这一现象进行合理改革,对课堂教学和实验教学中的内容进行统筹,课堂教学结束后,应当安排相应的验证性实验;部分理论课程可以在实验课程上进行,可以一边做实验一边传授理论知识。针对每个验证性实验,设计相应的仿真预习,利用计算机仿真代替实验内容,通过预习报告的方式完成。通过实践证明,采用此种教学方式不仅解决了教学时间,而且提高了学生在自我学习中的管理能力。此外,计算机仿真通过计算机对实验条件和环境进行了模拟,学生可以进行多次实验,并且可以对实验过程中的参数进行自行修改,这样不仅缩短了实验时间,而且对实验设备也起到了一定保护作用,避免学生在实验过程中因为操作不当而给设备造成损伤。 2仿真教学应用实例 Multisim11是高频电子线路教学中经常被应用的一种软件,仿真分析具体步骤如下:依据设计和原理创建电路原理图,然后依据实验情况对电路图选项进行设置,开启仿真开关,使电路运行,再借助仿真仪器,获取理想的仿真结果。解调、调制电路是组成通信设备的重要部分,解调和调制方式对系统的性能有着巨大影响,同时也是在高频电子线路学习中的难点。 2.1普通AM(调幅)信号波形仿真 调幅是振幅调制的简称,调幅包括:抑制载波、普通调幅等,普通调幅是其中最基本的一种,其余调幅都是有普通调幅演变来的。依据调幅信号形成的基本原理,在Multisim11下创建普通调幅电路,开启仿真后可以可在双踪示波器上看到低频调制信号与普通调幅信号波形对比图。对直流电压V3进行调整,使电路调幅系数进行改变但V3与1V相等时,调幅系数将超过1,则为方正波形,发生调幅现象,已调波在经历检波后将无法恢复到原有的形态,属于严重失真,因此在实际教学中应当尽量避免此现象的发生。 2.2二极管包络检波器仿真波形 二极管构成的包络检波器性能强,结构简单,因此被广泛应用与检波电路教学中,经过解调后输出的信号能够对输入信号的包络进行合理反映,仿真电路如图4所示。开启仿真,对电路参数进行调整,便可得到获得调解后信号与输入信号两者的对比。但在对电路参数调整过程中,如果没有对电路参数进行正确选择,二级管包络检波器在实际工作中极有可能发生负峰切割失真和惰性失真。因此,在实际操作过程中要注重电路参数的调整。 3计算机仿真应用需要做好辅助工作 (1)整合教学内容对课堂、实验教学内容进行整合,在使用计算机仿真前,教师需要做大量工作。首先,教师要对教学中的内容进行详细统筹。例如,在教学过程中,哪些部分课堂讲解的内容需要利用计算机仿真代替,哪些教学内容应当通过计算机仿真演示,又有哪些内容使需要通过计算机仿真对学生进行指导。 (2)编制辅助教学手册对高频电子线路教学内容进行整合后,教学应当精细编制辅助教学手册,对进行过程进行指导。辅助教学手册中的内容应当通俗易懂,计算机仿真的思路、目的、步骤等内容要言简意赅,便于学生理解和运用。 (3)改革考核制度考核是检验教学成果的主要手段,既然在高频电子线路教学中引入了计算机仿真,那么在考核中也应当有所体现。在考核过程中不仅要涵盖大纲的教学要求,同时也要加入计算机仿真考核。在考核上应当做出合理的改革,主要体现在总成绩的构成上。通过实践应用表明,合理的考核结构,不仅能够使计算机仿真教学在高频电子线路教学中起到更好的作用,同时对学生的学习起到了一定督促作用。 4结语 将计算机仿真软件应用到高频电子线路教学中,可以将教学中抽象难懂的内容进行展示,通过改变参数获取不同波形,不仅可以提高学生的学习兴趣,同时也可以加深学生对知识的理解,是一种值得推广的方法。 作者:张晓军 陆兴华 单位:广东工业大学 计算机仿真论文:公铁联运物流系统计算机仿真论文 1计算机仿真技术概述 1.1宏观仿真(Macro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较低,主要通过集聚行为来对物流及交通流进行描述,仅仅对车流在路段和节点的流入流出行为进行描述,而对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为等细节行为不进行描述。常见的宏观仿真软件有TransCAD、TRIPS、CUBE、VISUM及EMME等。 1.2中观仿真(Med-simulation) 能够较高程度的对系统要素及其规律进行描述,以列车或者货车组成的队列为基本单元,在对车流在路段和节点流入流出行为进行描述的同时,能够对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为进行简单的近似描述。常见的中观仿真软件有CONTRAM、TISI和INTEGRATION等。 1.3微观仿真(Micro-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度较高,对于物流和交通流以单个列车、车辆为基本单位进行描述,对两种运输方式的切换及列车、车辆的运行过程中的行为能够较为真实地反映。常见的微观仿真软件有Corsim、Paramics、Trans-Modeler、AIMSUN、SimTraffic、VISSIM、MITSIM及Synchro等。 1.4次微观仿真(Submicroscopic-simulation) 描述公铁联运系统各要素及其规律的细节程度最高。例如:次微观仿真模型在对运输方式切换行为进行描述的同时,还要对车辆承载量的改变对车速的和费用的影响等进行描述。 2公铁联运物流仿真平台建设及关键技术研究 2.1公铁联运物流工程仿真平台的建立 采用先进的物联网及信息技术,以公铁联运物流业务流程管理为优秀,集成交通运输工程、物流工程、现代物流运筹规划、计算机控制技术、信息处理技术、工业现场总线通讯技术、分布式数据库技术、实时数据库技术等学科和技术,建立针对公铁联运物流的高连接性、精确性、集成性、动态性、实时性的要求,区别于一般物流概念的学习实验室或演示实验室,建立基于实际工程项目应用为背景的公铁联运物流工程仿真平台。 2.2不同运输环节的无缝连接 采用基于XML的EDI技术协调公铁联运的各个环节,完成两种不同运输环节的无缝衔接,深入研究公铁联运信息的传输效率及跨地区传输,进而实现跨区域的实时信息传输、远程数据分布式和集中式处理的结合以及多个异地局域网连接等。 2.3公铁联运的信息集成服务的研究 通过多目标协同优化方法对公铁联运多式联运的信息集成服务进行研究,达到物流过程中信息的高效共享和业务的协同联动,实现跨区域,跨行业,跨部门的信息共享,充分发挥信息集聚效应,达到降低成本提升效率的目的。 2.4公铁联运物流安全控制与研究 建立基于GIS的公铁联运物流安全监控系统,根据该系统采集的数据以及历史数据,建立预警数据库,对数据信息进行定性和定量分析,作出识别、诊断和决策。 3结束语 综上所述,我国由于基础设施落后,技术水平低及信息化程度不高等不足,迫切需要通过一种低成本、高效率的方式从多角度开展多式联运研究,因此通过计算机仿真技术,建立公铁联运工程设计仿真平台对于寻求最优解决方案具有重要的理论和实践意义。 作者:李晶 侯倩倩 田彬 单位:兰州交通大学机电技术研究所 兰州交通大学自动化学院 计算机仿真论文:计算机仿真自动化物流系统设计论文 1我国的物流运作现状分析 我们通过对2003年的第四次中国物流市场的供需状况调查进行分析,调查出来的结果显示出我国的物流行业运转情况并不是很好。2.1企业的库存期过长、周转时间太慢通过该项调查我们可以看出,有百分之八十的企业原材料库存时间在一周到三个月期间,百分之八十四的生产企业产品库存都在三个月以下,百分之七十的商品企业销售库存在一个月以下,这就表明我国的企业产品库存时间太长,周转时间太慢,主要还是物流情况差劲导致的,在此我们也能看出我国的物流情况急需得到相应改善,从而改变现在这种状况。2.2人们对物流的满意度较低生产企业里面的3PL相比较自理物流来看,在满意度方面差别很大,对于自理物流的评价主要是不完全满意,对第三方的物流评价就不是这么固定了,分布相对分散,满意、不完全满意和不满意都有一部分。而在商业企业中,对物流不完全满意的比例是最大的,这就表明第三方的物流服务是好于自理物流的。再从不满意的原因分析,企业内部对于物流服务的关心侧重在于物流信息的操作质量以及运作能力,对运作成有不满意的评价也占一小部分,这就说明我国的物流系统还是不够完善,物流行业的成本需要进一步降低。通过上述现状我们可以看出,我国现如今的物流运作水平还是比较落后的,所以说我们应该加大对物流系统的优化工作,提高物流系统的服务水平已经在物品运输上的成本的降低,只有这样才能保证我国的物流行业继续发展下去,才能让企业的竞争优势得以凸显。 2基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计 2.1企业内部的生产物流系统 当企业内部开始安排并且计划着在生产领域实行物流系统并且提出运行的总体方案时,应该根据企业内部的实际情况以及生产出的产品的需求多设计出几套不同的物流方案,然后对这些方案进行分析比较,不论是对哪一套方案进行分析,都需要在企业内部的产品生产系统中采集需要的样品进行分析。此外,我们可以在这一流程里面融入计算机仿真技术,这样就能够对多套方案进行实际情况下的运作模拟操作、物流运作的绩效评估以及企业产品的生产试验等等。一般而言,计算机仿真技术在企业的物流系统中加以应用,主要在原材料的购买、运输以及储存,还有整套产品的生产流水线以及产品的加工、出库这些方面有所体现,它能够对上述的过程进行动态化的仿真模拟操作,从而能够对生产环节的效率进行提升,还能够降低原材料等物质的运输成本,可以让企业内部的物流系统各项指标得到改善。此外,通过计算机仿真技术的物流系统我们可以有效地对生产设备的功能进行检查,还可以检验企业的订单要求和生产环节的匹配程度,还有交通工具的有效利用,物流的运输方式和运输路线是否最优,生产物资的原材料经过的环节是否达到了最简等等。现在看来,物流系统中融入自动化计算机仿真技术可以有效地对企业物流的各个方面进行检验,能够极大的对物流系统进行完善,在促进其优化方面起着重要的作用。 2.2适用于港口的物流系统 在港口的物流系统中加以应用计算机仿真技术,主要是在港口物流系统的环节以及相关领域的规划方面得以体现,即船舶泊位设计、货柜堆场设计、装运搬卸工艺设计等的合理分配和资源优化上,另外对于现实港口管理系统的策略制定和优化方面也是计算机仿真系统要解决的一个重点问题,最主要的目标就是想对港口物流作业的调度进行实时化的实现,包括港口生产调度、货柜堆场作业控制、车辆作业路线等,我们对这些线路环节进行仿真操作以及分析,能够对港口的物流作业系统有一个科学合理的评判,对其整体的流程进行有一定的积极影响,此外,还能实现对于物流系统整体的钱能诊断以及深入分析。我们在分析之后的基础上对港口物流系统进行改进优化,选择最优的改进方案,就能达到最好的改进效果。目前计算机仿真技术在港口物流货柜堆场的管理中已经实现了实时立体化全景象管理和控制,这在很大程度上对各种货柜的存放、搬运以及出入情况进行了改善,操作起来更加的方便,从而提高了企业的生产效率。 3结论 自动化的物流系统设计最前沿的手段以及现代的解决方案就是对计算机仿真技术的利用,那些基于计算机仿真技术的自动化物流系统的设计,能够对物流行业的操作自动化水平、智能化水平以及技术化水平有效地进行提高,此外,物流工程的直观性也可以通过计算机仿真技术来进行提高。本文主要分析了计算机仿真技术和物流系统的含义,然后分析了两种技术的相互融合起到的促进作用,之后对我国前几年的物流运作状况进行了统计性分析,最后是介绍了两种不同的应用了计算机仿真技术的物流系统,与相关的物流作业的基本功能和要求进行联系,认为我国的物流系统还需要进一步的进行完善,我们要致力于发展基于计算机仿真技术的自动化物流系统设计。 作者:余小花 单位:陕西财经职业技术学院 计算机仿真论文:负控系统计算机仿真论文 1覆盖率算法在负控系统中的应用 负控系统在电力网络中有两个重要的应用,首先是数据采集节点,通过部署在各个电力网络节点的负控终端来实时的采集电力负荷的运行数据,并且通过中继站上传到负控中心。由于中继站的成本较高,因此在中继站的部署过程中也要通过仿真分析来确定一个优化的部署方案。在中继站的部署过程中要考虑到本区域的电力负荷、地形等因素,以便能够更好的规划部署,消除盲区。在负控系统的规划阶段,可以使用现有的智能算法来确定最优化的方案,在本节剩下的部分中将会根据人工鱼群基本算法提出一个适用于负控系统规划的人工鱼群算法模型。在负控系统中,为了避免负控终端的资源浪费,规划的目标应该是使目标函数达到最大值,因此也就是使人工鱼群向食物浓度较大的方向移动。 1.1参数设定 根据负控系统的特性对参数进行设定,根据指定区域中预先估计的负控中心的规模、中继站的数量负控终端的数量,结合该区域中的用户数量和电力负荷来确定人工鱼群的规模,根据负控系统需要覆盖的区域的大小来确定鱼群的移动范围,根据中继站的覆盖范围和负控终端的覆盖范围来确定鱼群的视野,最后根据指定中继站所管理的负控终端数来确定迭代参数和密度参数。 1.2初始化人工鱼群 根据指定区域中的用电负荷和用户数来生成n个数,为每条人工鱼的初始位置,人工鱼的初始位置要根据指定区域中电力负荷来确定。 1.3执行算法 根据预先设定的参数,使用人工鱼群基本算法对人工鱼群的追尾行为、聚群行为进行模拟,人工鱼根据自己的所在区域中鱼群密度较大而且食物浓度较高的区域移动。如果无法确定移动方向,则根据自己当前位置的食物浓度选择一个比当前浓度高的方向进行移动或者随机移动一步。如果达到最大迭代次数,输出鱼群密度最高的区域,即得到最佳的部署位置。 1.4方案分析 根据算法执行结果来设定负控终端和中继站的部署方案,根据地形等因素适当的进行调整。最后根据指定区域的实际用电数据对方案进行仿真测试,根据测试结果在进行方案的优化和修改。人工鱼群的基本算法提出后,学术界根据不同的需求对该算法模型进行了大量的优化,并且在电力系统中有很多的应用研究,例如齐志华将人工鱼群算法应用于电力控制系统,吴杰对人工鱼群算法在输电网络规划中的应用进行了分析。 2结语 随着社会经济的发展,必然会对电力负载控制提出更高的要求。负控系统将在监控电力网络中各节点的状态、动态控制各节点的运行等方面起着重要的作用。合理的部署负控系统能够最大化的节约电力网络的投入,更好的为用户服务。因此,在以后的发展中,基于人工智能算法的计算机仿真优化技术将会对负控系统的规划提供更好的决策依据。 作者:田博今 李源 刘亚敏 陈劲 单位:国网重庆信息通信分公司 计算机仿真论文:水轮机调节系统计算机仿真论文 1.水轮机调节系统仿真模型建立 1.1引水系统 由于水轮机是一个动态元件,在工作时,其内部结构的变化和运动相对于稳定时要复杂很多,所以在进行水力瞬变的计算中,工作人员通常采用水轮机在稳定情况下工作时的综合特性曲线去确定水轮机流和水轮机力矩特性,但是在水轮机稳定状态下的综合特性曲线不包括尾水管和蜗壳不称定工况时水流惯性对水轮机特性曲线的影响。在计算水轮机综合特性曲线时如果引水管道很长,其影响对于整体的综合特性曲线影响不大,所以可以忽略。反之,则要进行一些运算确定其特性曲线而不可忽略。在计算机对水轮机调节系统进行仿真建模时,由于实际的水力发电站中线路复杂,所以在建立模型是必须要对整个水力发电系统中的所有管道通路进行编号,这样可以有效地避免重复而出现的误差,也可以提高整体的工作效率。在对于系统管道进行编号后,由于整体管道过多,同时建立其仿真模型非常麻烦,工作人员通常需要把管道分成若干个网格,网格的边界点作为计算节点,然后在网格内部进行仿真,然后进行最后统一的计算,建立合理的引水系统。 1.2电液随动系统 现代水轮机调速是由电子调节控制器和电液随动系统两部分构成。对于前一部分我国研究的比较深入,技术比较成熟。但对于电液随动系统基本保持原有体制并在此基础上进行一部分优化微调。微调主要分为模拟电调和微处理器电调两种方法。但是这两种方法都是采用电液随动系统。电液随动系统作为水轮机调速的执行部分,是其中不可缺少的重要组成部分。但是由于在水轮机调速系统中工作油液量大,流动路径较长,并且与大气和压缩空气直接接触,使得工作油液内的金属微粒、油泥、纤维等机械杂质较多,并且由于酸碱、水分所引起的油质劣化十分严重,又由于电液随动系统可靠性差,综合所有因素,电液随动系统油孔容易被堵塞,多次工作后断线,强度低等缺点。但是通过电子计算机仿真系统对此进行仿真,可以满足不同情况下的水轮机调节系统,使效果达到最优值。 2.水轮机调节系统仿真算法 2.1引水系统仿真算法 在仿真编程时,引水系统特征线方程与水轮机联立作为一个部分,引水系统采用特征线法求解;水轮机的流盆和力矩可由模型特性曲线上查得。调速器和发电机等部分的徽分方程作为另一部分,并分为存在大扰动和小扰动两种情况考虑。由于存在大扰动时,水轮机参数变化很大,超出其线性范围,因此小扰动模型不适用。为此调速器和发电机采用差分方程的方式建模,采用特征线原理求解。将上述两部分交替求梁晨哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江哈尔滨150040解,即为水轮调节系统动态仿真结果。 2.2电液随动系统的传递函数 将电液随动系统中的步进电机,主接力器作为积分环节,液压缸、主配压阀作为一阶惯性环节。同时记录导叶控制信号的限幅,步进电机输出限幅,步进电机输入信号死区以及液压缸、主配压阀死区等5个主要非线性。并且利用连续系统离散化非线性系统数字仿真,即可得电液随动系统传递函数。 3.仿真系统具备功能 3.1水轮机特性的计算 在求解非线性方程组时,如果没有水轮机流量特性和力矩特性的全特性,就只能在模型综合特性与逸速特性的基础上延长使用,所以在求解非线性方程组时,必须知道水轮机流量特性和力矩特性的全特性。同时将水轮机的特性参数用数组的方式在计算机中储存,需要储存的参数有:导叶开度,机组单位转速,机组单位流量和机组力矩。但是由于实际值与计算机所储存的理想数值存在误差,所以在实际计算出的数值与计算机储存的数值不相等,可以通过拉格朗日公式或者四点插值方法计算求得与单位流量个单位力矩所对应的计算值。 3.2仿真系统步长计算 由于理想情况下和现实情况存在误差,从而导致计算结果不准确,为了减小误差,使计算结果与实际情况更加符合,仿真计算时的步长必须取得足够小,分割的足够精密。步长的确定原则是:仿真系统计算步长的时间必须小于计算机微调调速器的采样时间,这样才能最小的减小误差,同时步长的计算必须在上述条件下同时也满足水击计算的特征方程曲线。当步长计算不能满足水击计算特征方程曲线时,应该在仿真系统中适当的调整波速使得步长满足其条件。 4.水轮调节系统仿真硬件设计 对于水轮机调节系统的仿真,应该从我们的真实情况出发,不能在理想情况下进行仿真实验,否则实验结果很难融入到真正的生产使用。在设计仿真系统的同时应该在实物中加入输入输出模块,以便系统中参数的输入。同时为了方便我们更容易的观察水轮机调节系统的实时性变化,仿真系统应该具备显示功能,并且为了方便我们对参数的调节,确定系统的优先级别,安装可控制的显示屏是最好的选择。结束语水轮机调节系统作为水电站中最为重要的环节,其控制性能和可靠性一直是人们十分关注并希望优化的问题。因此在计算机发展迅速的今天,很多学者利用计算机仿真技术研究。在当前看来,通过计算机仿真技术,分别建立模型,列写算法,并根据不同条件对模型算法进行微调,即可得到可靠,准确的结果,大大节省了人力物力,也使其可靠性增加。但随着科技的进步,越来越先进,精确的仿真也被提出来。由此可见,计算机仿真技术因为具有高效,优质,经济的特点,被越来越多的学者青睐,并且在水电能源理论研究和技术开发方面具有很好的前景。 作者:梁晨 单位:哈尔滨电机厂有限责任公司
生物技术论文:生物信息学生物技术论文 1、生物信息学课程授课内容的选择 生物信息学包括开发生物信息学工具的计算生物信息学和利用生物信息学工具解决问题的应用生物信息学。医学背景的生物技术专业的学生应该立足于应用生物信息学的学习,特别擅长计算机和数学并且对生物信息学感兴趣的同学也可以涉猎部分计算生物信息学的知识,本人在读博士期间遇到过一个本科生就利用自己计算机方面的特长,进行雄激素受体和雄激素受体调节剂构效关系的研究,在指导教师的帮助下发表了一篇生物信息学领域的SCI文章,在感叹难能可贵的同时,必须承认指导教师敏锐的洞察到学生的特长,并发挥其特长会起到意想不到的效果。此外,国内有关生物信息学方面的教材因编者学科背景相差很远,各教材的特色和侧重点有所不同,相对来讲,偏理论轻实践。医学院校生物技术专业应校根据本学科特点选择实验性较强的教材,制定具有生物技术专业特色的教学计划及教学大纲,有条件有时间的教师可以尝试自己编写适合本院校学习的教材,那样针对性更强,学习效果会更佳。针对生物技术专业的特点,因此我们将引物设计、基因查找、基因序列分析、同源基因和不同物种基因查找、判断起始密码子和终止密码子位置、启动子预测以及简单的蛋白功能分析和常用数据库的应用作为本专业生物信息学知识学习的主体框架。另外,生物信息学的软件本人倾向于选取在线工具,如引物设计软件可选取NCBI网站上的primerblast,酶切位点分析也可在NEB公司的网站上在线分析,应该说生物信息学的发展,欧美国家一些公立网站,如NCBI,或者某些相关实验室的网站都提供多种现在分析的工具,极大地方便了使用者。一来及其方便解决了问题,避免了盗版问题;二来可以通过网站学习生物信息学相关知识,对某些软件的历史渊源有所了解。 2、生物信息学授课时间安排的合理性 生物信息学是一门实践课程,实验课应该占40%以上比例,理论课也应该利用多媒体教室讲授,在实验课之前应该提前让把本次课内容通过多种即时通讯工具如QQ等发送给学生,在将优秀知识在实验课演练结束后,进一步布置相关作业强化记忆,在实践中掌握相关知识,如引物设计中,常用的是ncbi网站中在线引物设计工具primerblast和电脑安装软件prim-er5,在引物设计完成后,可以让学生思考融合蛋白表达时移码问题,即融合蛋白引物设计需要注意哪些问题,如涉及到移码问题时如何设计引物?生物信息学是有力的应用工具,但是还不能完全依赖生物信息学,我们应该成为生物信息学的高级应用者。 3、生物信息学授课教师的选择 生物信息学是一门交叉学科,但是笔者认为长期应用生物信息学的医学背景的教师更适合作为医学院校生物技术专业的授课教师。作为一门新兴学科的一名教师保质保量的完成全部授课任务还是有一定难度的,可以尝试每位老师根据自己特长讲授自己熟悉的章节,这样一来减少压力,二来可以较为圆满地完成教学任务,不同教师还可以给学生带来不同风格的教学模式,提高学生的新鲜感和教师授课热情。此外,任课教师应该积极学习相关领域知识,目前很多国内外著名高校通过网络开始有生物信息学相关的开放课程或慕课,无论是学生还是任课教师都应该积极参加其中,提高自己的理论知识和实践技能,学习优秀教师的授课技巧,领略该领域大家风采,笔者就经常参加北京大学等学校的开放课程,获益匪浅。同时,在有条件情况下参加国内外相关讲座和学习班,和同领域的兄弟院校保持联络,对生物信息学的教学和科研水平的促进帮助大有裨益。 4、扎实的理论是学好生物信息学的保障 除了具有学习生物信息学的热情,学习生物信息学的医学生还应该掌握与生物信息学紧密相关的知识,如分子生物学、分子诊断学、计算机相关知识和统计学知识。有条件的学生应该主动参与科研课题,不论是本院校老师申请的,还是大学生课题,都会对学习生物信息学有所帮助。本人读博士期间,就遇到很多在读本科生参与博士生导师的课题,在基因序列分析和蛋白功能研究方面都获益匪浅。本人目前也作为指导教师指导本科生独立申请的大学生课题,在给学生讲授生物信息学时,明显感觉参与过科研项目的学生对生物信息学知识的掌握,明显强于没有参与过的本科生。总之,我们生物信息学课程教学中做出了一定的探索,也取得了一定的经验和效果,但是这只是万里长征的第一步,需要生物信息学课程的教师更加努力探索,为培养出更多适应社会发展需要的高素质应用型人才贡献自己的微薄之力。 作者:郝峰许会静姜勇王皓张磊刘磊李艳单位:吉林医药学院检验学院 生物技术论文:医学院校生物技术论文 1调研结果 (1)关于为何选择就读生物技术专业的问题,大二学生中20.0%为自主选择(高考第一志愿),75.0%为从本校医学专业或药学专业调剂而来(个别学生所报的六个平行专业志愿中含有生物技术专业,但排在医学和药学专业后面)。大三学生中16.7%为自主选择,61.7%为专业调剂生。大四学生中10.0%为自主选择,77.5%为专业调剂生。(2)关于是否喜欢自己的专业,三个年级中选择“喜欢”和“不喜欢”的比例几乎都为1:1左右,个别同学选择了“不清楚”这一选项。(3)对于“如果有转专业的机会,你是否想转其它专业”这一问题(目前本校无在校生可调换专业的制度),三个年级中选择“想”的比例基本都在50%左右,这一结果与(2)中50%左右同学选择不喜欢自己的专业想吻合。(4)对于“如果你可以转专业,你会选择哪个专业”,约95%的同学选择了医学专业,个别同学选择了药学专业。(5)45.0%的大二学生认为本专业和本校医学专业学生在综合素质与能力方面没有差别,20.0%认为本专业学生比医学生综合能力差;大三学生35.0%认为二者没有差别,26.7%认为比医学生综合能力差;大四学生22.5%认为二者没有差别,37.5%认为比医学生综合能力差。(6)认为专业发展前景与就业前景较好的学生分别为:大二40.0%,大三35.7%,大四22.5%。(7)想跨专业考研或换专业就业的同学分别为大二10.0%、大三13.3%、大四35%。(8)认为自己经过了在校1-3年的学习后对专业的认可度有了提高的学生分别为大二95.0%、大三75.0%、大四65.0%。(9)对专业的培养方向定位、培养方案及教学内容设置持“非常赞同”和“赞同”态度的学生分别为大二35.5%、大三25.0%、大四17.5%,持“基本赞同”态度的同学分别为大二45.0%、大三58.3%、大四72.5%。(10)对教师的教学态度、敬业精神、教学质量和效果持“非常满意”和“满意”态度的学生分别为大二70.0%、大三58.3%、大四47.5%,持“基本满意”态度的同学分别为大二25.0%、大三36.7%、大四52.0%。 2讨论 专业认同感是指学生对于所学专业的目标和社会价值的接受和认可,专业认同会影响大学生的学习热情与行为。学生的专业认同感低,对专业的兴趣就弱,学习主动性差,直接影响学生的专业学习成绩。因此,有必要探索大学生的专业认同现状与对策。张东军等调研发现在医学院校中非医学专业的学生对专业的认同水平显著低于医学专业学生。本调研结果与张东军等类似,发现在以医学占主导地位的医学院校中,生物技术专业本科生对专业的认同感比较低,近50%的同学不喜爱自己的专业,有不少同学希望有机会能换专业学习和就业。在希望调换专业的学生中,绝大部分同学希望转到医学专业学习。这一结果可能与很多生物技术专业的学生本身是由于高考分数线没有达到本校医学专业录取分数线而从医学专业调剂而来有关,也可能有部分原因是因为医学是医学院校的优势学科有关。仅有30%左右的学生认为生物技术专业有较好的发展前景和较多的就业机会。尽管如此,绝大部分同学仍然希望在专业相关方向就业或考研深造,这可能与学生对专业的情感有关,也可能与学生在专业相关方向就业时竞争力比较大有关。一个令人欣喜的事实是,绝大多数同学都认为自己经过了1-3年的专业学习后对生物技术专业的认同感提高了,对专业的培养方案及教学内容、教学效果等持赞同和满意态度。这些调研结果反映了同学们对我校生物技术专业教学质量的认可。从调研结果可以看出,大四、大三、大二学生对专业的认同感依次升高,分析原因,可能和大三和大二本科生中有较多学生是自主选择了生物技术专业有关。相反,大四学生中仅有10%是自主选择了该专业,绝大多数都是从医学专业调剂而来。造成这一结果的另一个不可忽视的原因,可能也与本校生物技术专业的建设与发展有关。潍坊医学院生物技术专业于2005年设立并开始招生,学校一直非常注重专业的建设和发展,从培养目标和培养方案确立、教学内容设定、教学设施完善、师资力量培养等各个方面都非常重视。经过8年的发展和建设,本校生物技术专业于2013年已发展成为山东省特色专业,培养的毕业生得到了社会的认可,专业知名度有了较大提高,所以在校低年级学生较高年级学生的专业认同感高也不足为奇。 3结语 总之,医学院校的非医学专业学生对专业的认同感普遍较低,这一状况的存在必将会影响学生的培养质量。医学院校应在重视医学专业教育的同时注重加强非医学专业的建设,注重培养学生的专业认同感和自豪感,学校、教师和学生应共同努力以保障非医学专业学生的培养质量。 作者:刘顺梅单位:潍坊医学院 生物技术论文:科研创新生物技术论文 一、实验内容的选择 医学生物技术是由生命科学与医学交叉融合而成的新兴学科,在人才培养过程中,不仅要求学生掌握生物技术专业相关理论及实验知识,还要求学生有一定的医学知识储备。为此,在实验教学课程设置的过程中,着重突出了一些与现代医学相关的交叉前沿内容,如医学微生物、医学免疫、实验诊断、分子生物学检验技术、临床基础检验技术等,通过这些内容将理论与实践相结合,让学生了解到生物技术在医学领域的具体应用,同时通过对新技术的讲解与示范,进一步拓宽学生的思维视野,为今后的工作以及科研实验打下坚实的基础。 二、实验教学课程整合 生命科学是一门以实验为基础的自然科学,传统的生物技术实验教学内容主要安排在理论教学内容之后,实验教学地位不明确,其内容大都为重复性验证实验,并且课程之间的相互联系不紧密。这导致许多学生只注重理论知识,对于实际动手操作的重要性认识不足,并且忽视了生物技术各门课程之间的内在联系。为此,我们尝试将实验教学内容进行整合,如将发酵工程中的“工业微生物菌种的选育和纯化”、基因工程中的“工程菌生长曲线的绘制”、酶工程中的“目的蛋白的诱导及SDS-PAGE电泳”相联系,通过对实验课程的精心设计合理安排,不但将各门课程联系到一起,让学生对学到的知识形成体系,同时大大激发了学生的求知欲望和探索精神,对实验课程的顺利推进,起到了良好的效果。 三、开放实验室 建立开放实验室创新平台是促进医学生物技术学科发展的重要举措。目前,大多数院校生物技术实验室开放时间与形式均存在不确定性,即实验课时间开放,其他时间不开放,或是根据教师的科研实验安排开放实验室,这样不符合以学生为中心的实验教学标准。我们尝试面向全体学生进行开放式实验教学,同时开放了医学免疫学实验室、生物化学检验实验室、临床输血实验室等与生物技术相关的医学实验室,鼓励学生自主设计完成实验,从实验的准备到结果的分析,绝大多数工作都由学生自己完成,老师只为学生提供一些必要的建议,解决实验过程中遇到的难题。这样不仅能使实验室的资源得以充分利用,同时培养了学生分析解决问题的能力,并且让学生在自主设计实验的过程中,对所学知识进行更加深刻的理解,真正做到学以致用、用以促学、学用相长。 四、鼓励学生参与教师科研实验工作 目前,生物技术专业学生考研率呈逐年上升的趋势,学生对科研实验的热情以及学术创新的需求也在不断提升,医学生物技术专业作为我校新开设的专业之一,在校教师普遍面临的问题是,科研压力大,任务重,时间紧,人员短缺。根据以上情况,我们适时地挑取一些科研创新热情高,实验态度端正认真的学生,组建科研创新团队,协助老师完成一部分科研实验。在参与老师的科研工作过程中,学生会接触到一些前沿的实验技术,并对医学生物技术领域的发展方向有了一定把握。部分学生通过教师的正确引导,以第一作者发表了学术论文,并且获得了学校“先进科研创新个人”的荣誉称号。通过对实验结果的具体分析和同教师之间的学习交流,培养了学生自身的科研创新能力,为其日后的学习以及科研工作提供了宝贵经验。生命科学的研究和发展,植根于牢固的实验基础,加快实验教学改革步伐,对实验教学的发展以及学生实际动手能力、创新意识的培养起到了积极的促进作用。通过以上几种措施,激发了学生对科研实验的热情,培养了学生的独立思考与创新能力,同时实现了实验室资源的合理利用,对医学生物技术学科建设发展起到了一定的积极推动作用。同时,我们应及时总结经验,坚持以学生为中心进行实验教学,不断优化教学效果,努力培养出更多的高素质医学生物技术专业人才。 作者:王皓许会静郝峰姜勇刘磊李艳单位:吉林医药学院 生物技术论文:微生物技术生态农业论文 1微生物在生态农业系统中的地位 生态农业主要是运用农业生态原理,建立起来的一种新型农业。在现代农业生产中,这种新型的农业,不仅具有良好的生产性能,提高生产的效率,还能够节省生产的成本,节约能源,进而实现农业环境的自净与农业资源的可持续使用。纵观这种新型农业,生态农业是一个有机的整体,属于多目标、多功能、多层次以及多成分有机组合的的生态系统。在这个系统内部,结构有序、内外交流、开放循环以及关系协调发展。在微观层面上,其利用多层次的物质循环与综合利用,进一步提高能量转换与物质循环的效率。例如,在生态农业系统内微生物可以利用植物作载体,可以将植物的秸秆、树叶以及草等植物进行加工处理,生成饲料,饲料可以喂食牲口,牲口的粪便又可以养蘑菇、饲养其他的动植物,将饲养的动植物喂食另外种类的生物。如此循环,就形成了市郊生态系统。由此可见,微生物在生态农业系统中的应用非常重要的。 2微生物技术对改善农业生态环境的作用 2.1微生物在肥料中的作用利用特定培养的微生物,在可调控环境条件下将废弃物、污染物降解和转化,从而解决和控制污染问题,进而为作物提供养分。例如:目前市场上出现的生物有机肥就是利用特定的微生物对兽禽粪便、农业废弃物等进行降解和转化而来的。这种肥料不仅能增加土壤肥力,提供作物生长必须的营养元素,还能改善植物根际的微环境,促进植物对养分的吸收利用,提高产能,同时还减少了合成化肥的使用,减少了合成化肥对环境的污染。由此可见微生物技术将成为农业生态环境保护最有价值和生命力的方法。在农业生态环境面临严峻形式的今天,微生物技术具有无可比拟的优越性。 2.2微生物对农药的降解作用随着化学农药的大规模使用,其所带来的环境问题日益严重。近年来有学者发现微生物对土壤和水中的农药降解起主要作用,目前已经分离出能降解农药的微生物类群,包括细菌、真菌、放线菌、藻类等。因它们受环境等多方面的影响和限制,所以难以大规模使用。近期又有学者提出利用微生物产生的酶来降解农药残留。由此可见,如何更多、更好地利用微生物解决农药残留是生态农业发展急需解决的问题。 2.3微生物在大型生态农场中的作用在大型生态农场生产与建设的过程中,大量的排污系统使得生态环境遭受到前所未有严重的破坏。近年来,养殖场的规模与数量每年都以单调递增的速度增长。现代的养殖场将新技术、新设备引进来,进而实现生产过程的机械化操作,养殖场的生产能力持续增长的同时带来的环境污染、生态系统破坏、能源供应紧张的等问题也随之而来。微生物围绕生产过程中产生的废水与废物进行处理。经过微生物的处理技术,有机废物就会转化为能源、肥料、化工产品甚至是食品。 2.4微生物技术在庭院生态农业系统中的作用众所周知,庭院经济营养项目较多,集约化程度较高,土地利用率较高,资金周转与积累较快。其对人们的生产与生活的影响是最为直接的。在发展庭院生态农业系统的过程中,微生物在其中的应用被人们所接受。庭院生态农业系统中的粪便与生活垃圾进入发酵池,可以直接改变生活环境。这样的方式构成了多层次、多途径与多功能的庭院生态农业系统。在庭院生态农业系统中,人们通过自己的方式将为生物技术应用于其中,使其发挥出应有的效果。 3结语 总而言之,在发展新型生态农业系统的过程中,注重微生物在其中的作用。在农业改革不断推进的过程中,利用微生物的相关作用,使其发展的更好。微生物在生态农业系统中的应用是非常明显的,其所取得效果也是较为显著的。为更好的发展农业,应积极主动应用微生物。 作者:洪彩霞单位:江苏中宜生物肥料工程中心有限公司 生物技术论文:发酵工程生物技术论文 1依据专业特色,跟踪学科前沿,及时更新教学内容 课程体系和教学内容是人才培养的主要落脚点,是教学改革的关键。课程体系是实现地方师范院校生物技术专业培养目标,构建学生知识结构的中心环节。课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构,是教学思想、教育理念的具体化,也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。科学合理的课程设置和教学内容,对大学生创新能力的培养与综合素质的提高起着至关重要的作用。因此,我们在多年发酵工程课程讲授的基础上,从教学大纲的编制、教材和辅导参考书的选择、教学内容的科学合理设置等方面进行深入的探讨。 1.1发酵工程课程的准确定位发酵工程这门课是我校生物技术、生物制药专业的优秀必修课程,通常在开设了生物化学、微生物学等专业基础课之后开设,一般在大学的第6学期开设。发酵工程课程是直接建立在微生物学基础上的,随微生物工业的发展而发展,同时也是与化学工业相结合的一个新发展。该门课程主要从微生物工程范畴出发来阐明厌氧性发酵与好气性发酵机制、工艺过程及相应的设备,用这些基本理论去分析、解决微生物工业中存在的具体问题,提高产品质量和数量,讲授的主要内容包含微生物工业菌种与培养基、发酵机制、发酵工艺及控制、发酵设备、发酵产物提纯与精制。通过本门课程的学习,学生不但能掌握发酵工程学的基本理论,还可以熟悉发酵的工艺流程及发酵产品的后处理技术。 1.2跟踪学科前沿,及时更新教学内容从多年发酵工程课程的讲授以及国内大部分高校发酵工程课程的讲授内容来看,发酵工程授课案例主要涉及到抗生素、氨基酸、柠檬酸等好氧发酵工艺及发酵机制,以及酒精、酿造酒、乳酸等厌氧发酵机制及工艺,很少涉及到基因工程产品如EGF、EPO、重组人乙肝疫苗等的发酵机制和工艺。生物技术药物已广泛用于治疗癌症、艾滋病、贫血、发育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病。目前我国从事生物技术药物产业研究与开发人数仅相当于美国的1/4,从事生物医药产品研究与开发的人才更是严重不足,已成为制约我国生物医药产业发展的瓶颈。这就要求我们编制、修订教学大纲时,在保留典型的传统菌的好氧发酵和厌氧发酵案例基础上,着重引入基因工程菌制药的发酵工艺,扩展学生的知识面,为他们将来到制药企业就业奠定良好基础。 1.3选取合适的教材发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”部级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。 2开展发酵工程实验,提高学生综合素质 发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。 3改进教学方法,切实提高学生创新能力 教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。 3.1案例教学发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。 3.2启发、讨论式教学讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。 3.3比较归纳教学法比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。 4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨 在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。 5小结 当前生物技术飞速发展,发酵新产品不断涌出,它要求我们的发酵工程专业课教师在讲授传统知识的同时,不断学习发酵工程方面的前沿知识,及时根据发酵工程产品市场更新教学内容,同时在授课的过程中灵活采用各种教学方法,甚至有必要到工厂车间实习实训。从当前经济发展和高校改革趋势来看,生物技术专业不但在地方师范院校有很大的发展空间,而且也将是今后一些师范院校向综合型大学转型的必要环节。发酵工程课程作为生物技术专业的优秀课程,是微生物学、生物化学、数学、计算机技术的应用,同时又是分子生物学、细胞工程、基因工程技术的深入开展,而生化工程、生物工业下游技术、微生物遗传育种技术又是发酵工程课程的深入和补充,因此发酵工程课程在生物技术专业承上启下,是一门非常重要的专业必修课程。所以,在当前转型发展大形势下,发酵工程课程教学改革势在必行,必须以培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力为目标,在开展理论教学基础上,切实开展实验教学和生产实习,最终培养出满足企业、市场和科研需要的优秀毕业生。 作者:田华单位:信阳师范学院生命科学学院 生物技术论文:人才培养生物技术论文 1高职免疫技术方向教学现状分析 目前,专科和高职院校主要是针对免疫技术相关教学,课程的研究主要集中在医学、药学、护理专业,如广东岭南职业技术学院生物制药专业、郑州铁路职业技术学院护理专业、四川、黔东南民族职业技术学院基础医学部、辽东学院医学院免疫微生物教研室、郑州牧业工程高等专科学校动物医学系、江西科技师范学院药学专业等都有关于提高免疫学课程教学质量的相关研究。而关于生物技术专业的免疫学相关课程的研究只有几所本科院校有研究,如江南大学、新疆大学等。上述提及的单位只是对如何提高某些课程如《免疫学基础》的教学质量方面进行了研究,仅是提出了一些教学方法,如任务引领式教学法、多媒体计算机辅助教学法、小组学习法等,而没有从行业对人才的需求出发,在专业教学方面做出调整,以适应新形势下人才培养的挑战。 2武汉职业技术学院生物技术及应用专业免疫方向人才培养短板分析 该院生物技术专业在免疫技术方向主要针对抗体的生产,在相关课程的教学、开发方面还存在一定程度的欠缺,使得培养出的学生不能胜任对抗体生产有较高要求的岗位,限制了学生的发展,也限制了该专业在当前发展契机下的快速发展。该院在免疫技术相关课程的教学、开发的欠缺有如下原因:①该院生物技术级应用专业于2012年由微生物技术及应用专业更名而得。而此前的人才培养还主要偏向于微生物技术应用,对免疫技术的要求不高,相关的免疫技术课程开设力度不大,只有《分子生物学》、《免疫技术》两门课程。基础课程的薄弱,造成该院在免疫技术领域的人才培养力度欠缺。②此前该专业在已有的免疫技术相关课程体系不够完整,与当前的免疫技术对人才的需求脱节。导致生物技术专业毕业生在免疫技术方面的专业知识和技能较差。免疫技术相关企业招聘该校的学生后,仍要花费人力物力培训基础技术。因此,为了提升该院生物技术及应用专业在免疫领域的教学质量,培养出具备免疫技术相关技能、满足企业需求的毕业生,该专业应积极采取措施,走出人才培养困境。 3该院在免疫技术方向人才培养改革的应对措施 笔者自2013年7月到2014年7月,深入武汉某生物科技有限公司实习一年。该公司主要进行抗体的生产,是利用免疫技术进行生产的企业。该公司已经连续三年从武汉职业技术学院生物技术及应用专业招聘毕业生,是该院的深入合作企业。笔者在长达一年的实习过程中,了解了目前免疫技术领域的最新技术,掌握目前免疫技术领域发展的动态。更关键的是可以深入了解免疫技术企业对人才的需求点,并把这些重要信息反馈到学院,学院借鉴这些重要信息,使生物技术及应用专业在免疫技术领域的课程设置、课程开发、课程教学等方面与现阶段的需求相结合并得到提升,从而培养出具备免疫技术相关技能的合格人才。 4重构该院生物技术及应用专业免疫方向课程群 笔者通过一年的企业实习,对抗体行业的整体情况有所了解,对抗体行业对人才的需求规格认识深刻。并对抗体行业所需要的技术进行归类,然后重构目前免疫技术方向课程群,以期培养出抗体行业所需的人才。 4.1抗体市场的发展亟需高职生物技术专业培养掌握免疫相关技能的人才不考虑多克隆抗体在科研应用市场的营销额,仅就单克隆抗体药物在医药市场的销售来看,2000-2013年,全球单克隆抗体药物市场的复合增长率高达32%。抗体市场的规模逐年扩大,将吸引更多的人才加入这个行列。高职生物技术专业应抓住行业发展的机遇,积极推进专业建设,培养合格人才以迎合市场人才需求。 4.2积极适应行业需求,采取措施,力求改进人才培养现状该院目前具有培养抗体行业所需人才的课程群及技能培养基础。通过以上的企业实习及行业调查,不难看出,抗体生产企业需要掌握更多技能的人才。该院生物技术应用专业免疫方向必须要在现有的基础上做出改进,才能满足企业的需求。 4.3重新建构免疫方向课程群抗体行业所需的技能点必须通过拓宽免疫技术理论基础并强化技能点培养才能达到。因此,需要增设相关课程。 4.4重构课程群的可行性在原有的课程群基础上增设两门课程,重构课程群,增加的课程分别是《动物免疫学实验》、《抗原工程》、《抗体工程》。增设三门课程,意味着该院人才培养方案里面的课程设置要发生变动。目前的人才培养计划富有弹性,可以容纳三门课程。并且目前的师资力量、实验室条件足以进行这三门课程的教学。因此,改进现有课程群具有可行性。 作者:刘德超单位:武汉职业技术学院生物工程学院 生物技术论文:实验教学生物技术论文 1使学生参与到课堂教学中 在教学过程中通过学生反映,大多数同学感觉这门课程较难,要改变学生的这种认识,首先需要教师最大限度的调动和激发学生的学习兴趣,使学生能够积极主动到参与到教学中,而不是老师自己在自言自语。多数同学反映细胞分裂、染色体理论、DNA分子结构和孟德尔遗传部分内容在高中生物中已经接触过,那么在这部分内容的讲述中可以很好的让学生参与进来,形成以学生为主、老师对他们之前没有接触的新的知识进行讲解和补充,这样不仅可以使学生真切的体会教师授课的辛苦,更为关键的是可以充分调动同学们的积极性和主人公的参与意识。这种形式的教学不仅使学生对课堂知识掌握更牢固,也锻炼了学生们的课件制作、演讲等能力。在讲到体细胞遗传如克隆和基因组学如转基因部分等最新热点问题时,可以采取更为灵活的教学形式,如辩论赛、专题讨论等形式。这既打破了传统的以教师为中心,学生被动、消极的接受知识的局面,也有利于启迪学生的创新思维能力,对培养新的经济体制下的新型全面的人才也非常有利。通过各种途径让学生参与到教学活动中,在培养同学们参与意识的同时,充分调动了同学们对遗传学课程的兴趣,同时也加深了对重点和难点内容的理解。 2充分使用多媒体和网络教学手段 遗传学作为生命科学专业的一门专业基础课程,部分章节或内容相对抽象,学生不易理解,这时可借助多媒体教学把生命的微观结构或动态生命过程通过动画形式展现出来,或把课堂难以控制的演示实验通过播放录像的形式演示出来,或把某些应用性强的知识通过视频教学方法展现给学生,使学生真正理解所学知识,从而实现宏观与微观、整体与局部、动态与静态的有机结合。利用当代大学生对互联网的依赖性,可引导他们利用网络进行专业学习,将课堂教学与引导学生网络学习相结合。如在讲到某些热点问题时,可引导学生自己通过互联网查询相关信息,并把自己了解到的、体会到的给大家讲解,这样通过广泛的发挥同学们的作用,使大家都可以了解到相关的最新学术信息。互联网教学不仅提高了教学效率,丰富了学生的知识面,也使学生参与进去,培养其主人公意识,真正对该学科产生兴趣,从而愿意学、乐意学。 3引入实验教学 遗传学课程牵扯到许多的实验,如DNA是遗传物质的证明、遗传定律的证明、PCR技术、染色体核型分析等如果没有实验教学而只有理论教学的话,就会使学生相对难以理解。这门课程本身就是理论与实践相结合的学科,通过开展相关实验,不仅验证了课堂教学的理论,而且可培养学生的实验设计及用理论知识进行实验技术分析和解决问题的能力,使学生养成良好的科研习惯。纵观国内众多相关院校都开展了遗传学的实验教学,因此我们可以参考和学习他们的经验,编写和制订适合本校学生的遗传学实验指导。综上,遗传学实验课程的开设非常有必要。 4注重理论与实践的相互结合 学习的目的是为生产和生活服务,如果能使学生真正认识到这门课程开设的重要性和必要性,必将极大的吸引学生学习的兴趣。教师在教学的过程中就要时刻注意理论和实践的相互结合。例如在绪论的讲解过程中,可以提到达尔文进化论的发现过程、孟德尔实验过程中的种种故事,使学生树立科研的观念和信心。在讲到自由组合定律及连锁遗传定律的过程中,不仅要把相关的理论讲解透彻,而是让他们真正了解和知道他们对生产和生活所起的作用,可以列举相关的实例如在动植物育种中自由组合定律的应用及连锁遗传中通过重组率可以有效的估计育种群规模。遗传学的发展在最近一二十年异常迅速,而教科书的更新非常有限,作为教师一定要及时的了解和把握最新的科技动态,把最新的研究成果贯穿到授课过程中,而不是仅仅传授书本知识。如讲到性别决定和性连锁一章时,可以适当的讲解性别决定和性别控制的方法,最近的研究成果通过流式细胞仪可以把X和Y精子进行分离,实现按人们意愿来决定性别的目地。在讲到性别决定类型里面的自由马丁牛时,可以适当讲解双胎和多胎的危害。总之,在授课过程中不仅要注意基本理论知识的灌输,还要注重与实践的联系,使课堂教学充满乐趣,让学生真正明白这门课程的重要性,从而愿意学、想学好。通过对遗传学教学方法和内容的改革,最大限度的激发学生的学习积极性,实验课的开设使学生更深刻的理解理论教学内容,又能使学生施展和发挥其创造性思维,培养其严谨的科学态度和科研兴趣。但改革是一个不断的漫长的过程,尤其是实验教学,需要我们不断的探索和改进。 作者:孙丽萍宋丽丽时桂芹单位:郑州轻工业学院食品与生物工程学院 生物技术论文:食品检测生物技术论文 1.生物技术的主要特点 以生物的免疫、基因、敏感等方面的特点为基础,运用科学合理的方法对具有检测功能的试剂进行制作,进而检测食品的安全性就是生物技术在食品检测工作中的应用原理。在食品检测工作中,生物技术具有诸多优势,例如速度快、范围广以及准确度高等。一般而言,主要的生物检测技术有免疫技术、生物传感器技术、生物芯片检测技术、酶技术等。为了使我国的食品安全检测工作得到提升和发展,我们就需积极对生物技术进行有效运用,并加大开发力度,使其发挥出更大的价值。 2.食品检测中主要的生物检测技术 2.1聚合酶链式反应技术在转基因检测上,聚合酶链式反应技术已得到了有效运用。聚合酶链反应简称为PCR,PCR技术主要通过三个阶段对食品进行安全检测,即变性、复性以及延伸。对DNA模板进行建立,将寡核苷酸作为引物,通过聚合酶作用,沿DNA模板顺序以半保留复制的方式延伸而完成DNA分子复制就是PCR技术的基本原理。在依靠多次的增容以及扩展以后,PCR会变成符合食品检测需求的检测物。该技术由于具备诸多应用优势,因此之后也被合理运用到了各大领域中,尤其是在食品安全检测工作上,该技术已显示出了较好的运用前景。但与此同时,聚合酶链式反应技术也存在着一些不足之处,比如食品中假若有已死亡的细菌存在,那么便会显示为假阳性,针对制毒微生物所产生的毒素,该技术也无法进行全面检测。 2.2生物传感器技术在对生物传感器分子识别原件进行选取时,需使其具有较好的选择性。在和待测物的特异性进行结合以后,依靠对应的信号转换器,分子识别原件所产生的光、热等复合物可促使其进行转化,变为能够输出的的电信号以及光信号,并可将其进行放大然后输出,最后得到检测结果。一般而言,生物传感器具有许多优越性,例如操作简便、敏感性高、反应速度快等,相比于传统性质的食品检测方法,此种检测方法更具科学合理性。另外,运用生物传感器技术,可使安全可靠的食品检测系统得到建立完善。运用此技术,可使检测所用时间得到缩短。倘若要对牛奶以及热狗等食品中的葡萄糖球菌肠毒素进行检测,就可促使其灵敏度得到明显提高,并有效地控制好检查时间。但对当前的实际情况进行分析可知,受计算机技术、生物材料等因素的影响,在食品检测方面,生物传感器的商业化程度仍旧不高。 2.3酶技术在对食品中的残余农药以及微生物污染进行检测时,我们主要可运用到酶检测方法,而这也是较为常见的一类食品检测方法。与此同时,在食品安全检测领域里,酶联免疫分析检测技术已得到了广泛运用。该技术对酶学以及免疫方法进行了结合,并具有较高的准确性以及灵敏性。在对蔬菜和水果当中的菌剂噻菌灵进行检测时,酶联免疫分析检测技术已显示出了较好的敏感性。当前,美国化学会已将此方法纳入到了农药残留检测法当中,而在我国,该检测方法也得到了广泛运用,并取得了较好的效果。 2.4生物芯片检测技术随着全球化经济的发展以及各国贸易的加强,进出口食品也在不断增多。所以,为了对进出口食品进行有效检测,就需运用到高质量、高安全的食品检测技术以及安全监控体系。作为一类高新生物检测技术,生物芯片检测技术在进出口食品安全检测工作中已得到了有效运用。该技术主要对光导原位合成进行了运用,可将大量的生物大分子按照一定顺序进行固化。针对已经通过标记的待测生物样品,该技术可对其中靶分子进行杂交,并运用特定设备对杂交信号的强度进行快速检测,在对检测仪器进行选取时,可优先选用电荷偶联摄影像机,或是运用激光共聚焦完成扫描,进而统计出样品中靶分子的数量。针对食品的安全状态,运用生物芯片技术,我们可进行深入了解。另外,在进出口食品监管管理工作中,快速反应系统以及预警系统的建立完善都离不开生物芯片检测技术。 2.5免疫法当前,在食品生物检测技术中,免疫法具有最高的灵敏度。另外,该技术还具有容易操作、再现性好、科学可靠等优点,并在食品安全检测工作中得到了有效运用。免疫法可对蛋白质进行检测,蛋白质之间的物理性质以及化学性质差别较小,而运用免疫法则可进行有效区分。 2.6基因探针技术当前,基因探针技术主要分为两种,即同相杂交以及异相杂交。在对食品安全进行检测时,大肠杆菌检测是一项重要内容。对大肠杆菌进行分析可知,其具有p一葡糖苷酸酶的特性,在进行检测时,可对以B一葡糖苷酸酶为目标的DNA探针进行制作,使食品检测工作的效率得到提升,并对传统食品安全检测工作中的问题进行有效解决。 3.食品检测生物技术的具体运用 3.1检测食品的品质和成分针对食品的成分以及品质,生物感应器是最为常见的检测方法。在早期,所使用的生物感应器主要为葡萄糖感应器,可对食品的含糖量进行有效检测,并得到了广泛运用。例如,在对鱼类新鲜度进行检测时,日本已使生物传感器实现了商品化。另外,针对食品中含有的香味物质,在进行检测时还可运用到生物技术。具体的操作方法是:将蛋白和需进行检测的某种气味进行结合,使其成为敏感材料。对于人类身体健康以及生态环境,转基因食品会带来一定负面影响。所以,对转基因食品进行检测就变得尤为重要。当前,主要的检测技术有蛋白质检测、酶活性检测以及有酸检测三种。 3.2检测食品中的有害微生物对科学有效的食品检测技术进行运用,可使微生物的传播得到较好控制。对于人类健康,食品中的微生物会带来一定危害,并严重降低食品质量。因具有诸多优势,在微生物的检测工作中,生物检测技术已取得了较好效果。当前,在对食品微生物进行检测时,常用的生物技术主要有酶联免疫技术、生物传感技术以及合酶链式反应技术。 3.3检测食品中的残余农药)随着时代的发展,如何对食品中的残余农药进行有效检测和分析已受到了人们的高度关注。倘若食品中残留农药,人民群众的生命安全就会受到严重危害。当前,在食品残余农药检测方面,主要运用的生物技术有酶技术以及生物传感器。 4.结束语 综上所述,在食品安全检测工作中,生物检测技术因具有诸多优势已受到了有效运用,并具有较好的发展前景。而为了对人民群众的生活质量进行提升,使食品安全得到保障,我们就需对现有的生物检测技术进行运用,并采取措施对生物检测技术进行革新和完善,使其价值得到最大发挥。 作者:黄敏江单位:佛山市三佳食品有限公司 生物技术论文:实践教学生物技术论文 生物技术实验教学平台为我校动物科学、生物技术、生物技术等本科专业开设实验课程,从教师的教,学生的学和考核机制三方面入手进行了研究。 1需要培养建设一支高素质的教师队伍高校教师的业务水平如何决定培养学生能力的高低。通过教师攻读在职学位、到高校进修,开展各方面的交流活动,教研室所有教师都要参与实验、实习、课程设计、大学生科技创新等实践教学环节,不断提高教师的业务素质和工作能力,将成为人才培养的保障。 2需要建立科学合理的实践教学计划根据具体培养要求,在培养计划中建立一个基本完整的实践教学模式。按照实践教学目标体系,整合实践项目和内容。在学生入学后的不同学习阶段,分别在各个实验室进行学习,按照循序渐进的教学原则,设置各个课程的验证型,综合型实验,另设置基础和专业课的实习和实训,虽然这些课程都有专门的培养方案和教学安排,但如何科学安排好各个课程的衔接,还需深入研究。 3需要研究实践教学体系的组成按照专业实践能力培养的自身规律性,首先针对本专业的培养目标,体现理论教学与实践教学相互联系,建立符合实际、具有科学性和操作性的实践教学体系,分别包括了实践教学基础训练(课程教学实验、专业教学实验)、实践教学的依托训练(毕业实习、科研训练)、实践教学优秀训练(各种设计性实验、毕业论文实验)、实践教学补充训练(社会实践),这四个训练贯穿整个学程,构成培训学生基本能力、综合能力和创新能力的平台。教学实践环节可分为四大类进行:认知实践:结合基础阶段所学理论,激发学生对本专业后续课程的求知欲望,为学习专业基础课和专业课提供感性认识;课程实践:选择一些专业主干课程,根据每门课程的授课内容和教学进度,安排学生实习,加深学生对授课内容的理解;专业实践:使学生系统参与专业课的具体实践,培养应用与创新能力,团队协作和交流能力。落实到各个专业课程的实践中;综合实践:按本科培养方案的要求,撰写毕业论文,组织答辩。实验考核的效果能够反映平时实验课的成绩,考试的目的是为了促进学习,从而进一步保证实践教学质量的不断提高。 4改革实习环节,以社会实践为补充,充实第二课堂内容学生要能够综合运用所学知识了解实际问题、能够独立分析和解决实际问题的最好途径是实习。生物技术专业的课程包括教学综合实习、专业实习和社会实践三个方面。实践性较强的课程都加强了课程教学综合实习。按照专业培养目标的要求,有计划有组织地参与社会活动,了解现实社会、认识当今的国情、增强年轻人的学习使命感和社会责任意识,在实践中进一步完善知识体系,使学生增强适应社会的能力。第二课堂在培养学生综合素质等方面发挥着重要的作用,如组织课题组活动,参与大学生科技创新项目,到实践基地参观实习。在教学实践环节中实验考核的效果能够反映学生对待实验课的态度,进一步保证实践教学质量的不断提高。 5需要建立有效的实践教学考核体系实现教学目标的一个重要手段是在一定的时间内进行教学评价,它是教学工作的重要环节。学习尝试有些实验课作为单列的课程,根据各实验课程的要求及不同情况,采取各自不同的实验考核办法。实践证明实验考核可以调动学生的积极性,加强学生应对挑战的能力。总之,通过认真总结、借鉴国内外大学实验实践教学中可以采用的方式、方法和途径,增加交流学习的机会,认真研究高等院校学生的特点、调动同学们参与意识,进一步发挥教学平台的优势,创新实验、实践、模拟、见习等多种教学方法,为学生提供更多的实践机会。切实有效地加强大学教育的实践教学环节的组织和管理,提高实践教学环节的教学质量,使实践教学能真正发挥优秀作用。 作者:姜成哲崔明勋高旭王妍单位:延边大学农学院 生物技术论文:导师制引入生物技术论文 1传统培养模式的不足 从大的环境方面上看生物技术专业人才有巨大的市场潜力,但从目前毕业学生实际就业率看,生物技术人才市场供给和需求信息是非常不对称的,而且相关的专业人才就业与企业对人才的需求也是不对称的。一方面企业需要人才,但是在另一方面上,毕业生的综合素质却远远不能满足企业的需求,这充分说明,传统的生物技术人才的培养模式存在欠缺和不足。 1.1理论教学中的不足众所周知,生物技术作为一个新兴的理科专业,学科专业交叉性强而且涉及领域非常多,所以学科内容涉及的范围广,内容比较杂。这就对任课教师的理论素养和能力提出了较高的要求,但是,很多开展此专业培养的高校却并未建立一支属于生物技术专业的专职实验教师队伍,使得大部分的教师既要承担理论教学,又要承担实验教学,任务繁重,教师没有充分的时间去提升自己的理论素养、去思考如何提高教学质量。 1.2实验教学中的不足生物技术专业实践性较强,所以实验课程较多,仅利用上课时间完成略有勉强,不利于学生充分吸收实验课程的内容。有一些实验耗时较长,在规定时间内可能无法完成,须利用课余时间来继续完成,学生急于求成,难免将实验当成一种负担,粗糙的任务式完成。同时,由于学生多,教师少,教师对于实验教学的监督力度也是不够的,对于实验考核方面也缺乏严格合理的制度来促进学生对实验的动手能力的培养。 2“导师制”的实施方案 为了提高教学质量,使得生物技术专业本科生的培养与社会需求相符合,笔者提出“导师制”培养实施方案:①本科生在读期间,每个学期均可报名参加学校老师的科研课题。②根据学生自愿及老师挑选的双向选择下,每个课题安排一至两个组的同学。每个组6个同学。③课题的主持人为导师。④课余及寒暑假期间,课题组学生跟随导师熟悉实验器材的使用、实验室规则,以及动手协助老师完成科研课题。⑤导师定期组织课题组学生开组会。组会内容为汇报一段时间内的实验成果,对完善实验提出各自的意见并讨论,指导、组织大家从理论上学习1~2种实验方法,形成互相监督,互相学习的氛围。⑥导师将学生的组会发言,动手能力,积极程度等方面进行考核,给出评分,计入毕业成绩总评。 3“导师制”培养方案的探索 3.1优势①教师方面:“导师制”的实施由于需要对学生进行实验的具体指导,以及组会的组织,对身为“导师”的教师提出了更高的要求,这必将促使教师不断的学习,提高自身的科研素养,并锻炼教师的管理组织能力。②学生方面:“导师制”注重理论结合实践,要求学生参加到具体的课题设计、实施中去,极大的提高学生学习理论知识和参与实验的积极性,培养了学生的科学素养,锻炼其动手能力;而定期组会的开展,要求学生不但要对自己的所学进行总结,还要能洞察其他同学的不足之处,因此要求学生做足会前准备,提高了他们的自学能力和学习效率。③资源方面:“导师制”的培养方案充分利用闲暇时间,学习和使用实验器材,使实验资源得以优化利用。 3.2不足及解决途径①“导师制”需要学校有合适的科研课题,并且其数量要满足学生的需要。为了解决这个问题,学校要出政策鼓励教师申报科研课题,甚至鼓励学生申报科研课题。在教师和学生的双向选择上,学校要宏观调控,避免出现各课题组成员人数的失衡而导致的课题资源的浪费。②“导师制”要求课题组的同学一直跟进一个课题,而每个课题的研究方向、涉及的实验方法都有局限性。可能导致学生接触的知识点不全面。因此,学校应允许学生在读期间每个学期都可以根据学习任务及自己的学习情况申请参加不同的课题研究。考核也应放在毕业总评中,而不是放在特定的某个学年。 4总结 “导师制”的人才培养方案能让学生尽可能的不受实验室、实验学时、实验项目的限制,在导师和学生的互相监督下,在学校加强管理的基础上,可使学生在合理安排自己课余时间的情况下,较自由的应用学校的资源,促使其更好的学习专业知识,熟悉实验仪器的使用、实验步骤的实施以及实验的具体操作,注重对学生实践能力的培养;同时,培养了学生自主学习能力,创造了条件帮助学生积极参与学习,使学生乐学、爱学、善学,促进学习效率提高。在此培养模式下培养出的本科生将具有良好的科学素养、创新精神、组织沟通能力和动手能力,与社会对此类人才的需求更加衔接,符合生物技术专业本科生的培养目标,值得尝试推广。 作者:刘瑞珍单位:赣南医学院 生物技术论文:农业种植生物技术论文 1农业种植中应用生物技术的重要意义 随着科学技术的发展,生物技术得到了快速发展,尤其是近几年才兴起的新技术,具有投资少、产量多的优点,在农业种植领域中广泛应用生物技术具有十分重要的意义,不仅能有效提升我国农作物产量减少资金投入,也可以提高农产品产量,并且可以实现自然资源的综合利用,因此,生物技术对资源的利用具有重要影响,可以确保环境保护工作的有效开展。 2农业种植领域中生物技术的应用 随着生物技术不断的发展和进步,生物技术在农业种植中得到广泛应用,主要包括以下几个方面: 2.1转基因技术转基因技术应用到农业种植领域中,即通过将某一农作物的优良基因转移到另一农作物上,以达到提高农产品产量、产品质量的目的。转基因技术的工作原理是通过对某一农作物的基因进行改造,并重新组合,最终将其导入到生物体内,其中,目的基因的提取是转基因技术的优秀,据调查了解,当前农业种植中应用最多的生物技术则属于转基因技术,转基因技术对农业种植具有十分重要的意义,在农业种植领域中,常用的基因有种子贮藏蛋白质基因、苏云金杆菌抗虫基因等,由于植物中提取的目的基因具有良好的性能,因此,利用转基因技术提取植物中的目的基因,并将其转移到另一农作物上,不仅可以促进农作物的生长,也可以提高农产品产量、质量,因此,转基因技术应用在农业种植中具有重要作用,其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究,转基因技术将会得到进一步发展,并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大,据资料表明,当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大,在我国农业种植中,利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外,在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作更为简单,在农业种植实践中,杂交育种技术已取得了良好的效果。 2.2组织培养技术组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术,这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下,才能确保植物细胞得到良好的发育,最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中,既可以加快植物繁殖的速度,也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种,同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害,因此,针对组织培养技术对农作物生长的有利条件,在今后的农业种植中,应大力推广和运用组织培养技术,但是,组织培养技术在农业种植中,应注意以下几点:在植物组织培育中,培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件,并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求,有效控制外界因素对植物组织培育的影响,为植物组织培养发育提供优质的条件,并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作,由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象,然而,褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育,所以,做好褐变处理工作,以保证植物培养工作顺利进行。 3结语 通过分析生物技术在农业种植中的应用,可以看出农业种植中生物技术的运用具有良好的发展前景,尤其是转基因技术,在生物技术研究中,应加强转基因技术的研究,并扩大其他生物技术的研究,如光合作用、生物固氮技术等技术的研究,突破现阶段受科研水平限制的因素,使生物技术在农业种植中得到广泛应用,进而促进农业的不断发展。 作者:严昕辉单位:九台市九郊街道办事处农业服务中心 生物技术论文:创新人才培养生物技术论文 一、生物技术的发展与人才培养的趋势 最早的生物技术起源于远古时代,传统的生物技术被用于发酵食品,或抗生素,现代的生物技术被用于分子生物学,如克隆技术等。高端全面的技术人才是生物技术发展的优秀竞争力,生物技术是在我们生活中应用最广泛的一门学科,如:医学、环境、农业粮食等领域都应用到生物技术,可谓生物技术与我们的生活技术息息相关。生物技术的特殊性,使得我们不得不重视这方面的人才培养。高等院校作为高等人才培养的基地,对人才的培养起着决定性的作用,生物技术作为近些年高等院校先增添的一门学科,已为社会各界培养了大批的人才。但随着社会和经济的加速发展,传统人才培养模式已经不能完全满足当代人才培养的需要,因此对高校而言,发展一种创新型的人才培养模式是非常必要的。 二、坚持与时俱进,探索创新人才培养途径 培养模式是人才培养的关键,科学合理的培养模式,能够最大程度的丰富学生的知识,同时能够提高学生的自主创新能力,使学生学以致用。在人才培养的方案制定过程中一定要与人才的培养目标相符合,这样才能满足人才培养要求,而人才培养的质量又要与人才培养目标相一致,这样才能满足社会对人才的要求。在培养过程中我们要制定合理的课程体系,注重学生个性发展,使其能够体现出自己的特点,发挥其优势。 (一)理论与实践相结合,提高学生解决实际问题的能力传统的生物技术学科教育,是在课堂上进行基础理论知识的传授,然后再进行一些理论性的实验教学,这样的教育模式虽然使学生掌握了课本的理论知识和一定的动手能力,但是却忽略了对学生的创新引导。同学们没有掌握解决实际问题的能力,这就使得一些毕业学生进入企业后有种摸不着头脑的感觉。针对这些问题,我们在要改变传统的教育模式,教师要更多带学生到企业中去学习实践,把企业中所用的生物技术更好转化成教学实验,改变传统的实验条件和环境,这样不仅能够提高学生今后解决实际问题的能力,也能激发学生思考问题的能力,使学生能够更快更好的适应社会,回报社会。 (二)分析学生特点,因材施教,有针对性培养生物技术作为一种新兴的学科,其发展必将带动更多的高新技术和产业的创新,而生物技术的实践必须靠一批高素质人才去开拓,传统的理论教育可能无法满足发展需要。这就需要在培养人才的过程中,认真分析每位学生的特点特长,指导教师可有针对性地进行具体化教学,这样一方面学生可以更有效率的利用学校的教育资源,不至于一群学生去挤着一台机器做实验。另一方面,针对学生特点制定的科教方案,可以更充分调动学生的学习兴趣,开发出学生的特长,从而提高创新意识和创新思维。针对性的教育培养模式,不仅使教师的教学任务减轻了,也使学生学习方向更加明确,掌握的知识更加扎实,且培养了学生的实践能力以及创新精神,一定程度上提高了今后就业的竞争力,更能体现高校为社会培养人才的目的和水平。 (三)加强创新思想引导,提高创新能力生物技术学科是一门发展的学科,更需要与时俱进、勇于创新的新型人才。所以在生物技术学科人才培养中,我们要始终坚持加强创新思维的培养,把培养创新的元素融入到整个教育过程中,从教学内容的更新,教学工具的更新,教学方法的改善,教学条件现代化等各个环节进行创新性引导。 三、生物技术的展望与生物技术人才的未来 当今社会是经济高速发展的时代,谁掌握了科技,谁就掌握了发展的方向。生物技术学科是一门交叉性、实践性很很强的学科。其不仅具有高新的技术性,还有广泛的应用性,社会各界都需要这方面的人才。农业、医学、工业、环境等都有生物技术的应用,生物技术能够解决许多人类面临的难题,同时也能在生产中产生很多的经济效益。人才是推动科技创新的关键,优秀人才不仅能够运用知识解决实际问题,同时也能根据自己的创新思维去推动技术的革新。 作者:佘美华单位:南华大学药学与生物科学学院 生物技术论文:金刚石生物技术论文 1引言 近年来,随着我国的经济发展和社会进步,无论是地质找矿,还是工程勘察,对钻探的需求都越来越大,也都面临着地层越来越难打的问题。而金刚石———这一超硬材料的出现,不仅大大地提高了普通地层的钻进效率,而且解决了坚硬地层进尺难、不进尺等问题。然而天然金刚石在大自然中存在少,且难以开采,用于制作钻头成本高。近些年的人造金刚石,可以说很好地解决了这个问题。众所周知,金刚石由C原子构成,和石墨的成分一样,同为C元素的一种单质,区别在于石墨排列松散而金刚石排列致密。人造金刚石的主要原理即是利用高温高压使得石墨中本来松散排列的C原子重新定向排列,形成紧密、有序排列的金刚石。然而利用高温高压合成金刚石,不仅需要消耗大量资源、能量来提供高温高压环境,而且需要的时间长,合成出来的金刚石颗粒远远小于天然金刚石。故笔者想到,是否有其他方法,能够在常温常压下合成人造金刚石,并尽可能地缩短合成时间、增大合成所得的颗粒。大自然是神奇的,自然界存在许许多多神奇的生物,能够通过自身作用,产生对人类生产生活有用的物质,如蚕吐丝、蚌壳生珍珠,故笔者联想到,是否能利用生物来生产金刚石呢? 2实现的可能性讨论 2.1耐高温耐高压生物的找寻首先,我们想到,金刚石的制造需要高温高压,故要寻找能够制造金刚石的生物,我们可以从寻找能够在高温高压下生存的生物开始,逐步破解难题。通过查阅资料,我们发现,世界上生命力最强的生物———熊虫。熊虫又名水熊、水熊虫,是缓步动物门生物的俗称。这是一种小型动物,主要生活在淡水沉渣、苔藓植物水膜和潮湿土壤中,还有一少部分生活在海水潮间带。这些熊虫分布甚广,无论是在海拔6000米以上的喜马拉雅山脉,还是深度4000米以下的深海中,都有他们生活的足迹,北极、热带、温泉、深海中,都有分布。不仅如此,即使在真空中,水熊也可以生存。水熊,这种世界上生命力极强的生物,极难被杀死。水熊是一种小型动物,只能在显微镜下才能观察到。熊虫生命力极强,根据实验数据显示,具体体现在如下四个方面:(1)生存温度,即使在零下200℃的环境中,也能生存3-5天;当温度降至零下272℃时,亦能存活2分钟。(2)生存空气,熊虫在真空中能生存。(3)放射环境,熊虫不惧放射线,在5700格雷强度的放射线下存活良好(1格雷放射线相当于5000台胸透仪的放射强度,10~20格雷强度的放射线就能轻易杀死人类或者地球上大部分的动物)。(3)生存压力,即使在600兆帕的压力环境下也能生存。德国佛莱堡大学的拉姆(20世纪20年代)研究发现,即使将熊虫置于很极端的环境下,只要给予水分和正常温度,熊虫即能复活并且缓慢移动。另有科学家给予盐矿中冬眠数百年的水熊虫水分和营养,水熊虫能够苏醒并恢复。然而,通过以上分析,我们发现,世界上生命力最强的生物,却最多只能承受600mpa的压力和150摄氏度的温度,远远低于人造金刚石的熔媒法所需的静态超高压(50~100kb,即5~10GPa)和高温(1100~3000°C)。同时,我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。因此,从这个角度出发的生物制取金刚石的方法,并没有实际意义。 2.2蚕吐丝、蚌壳生珍珠的启示我们考虑是否能够通过蚕吐丝和蚌壳生珍珠的类似原理来制造金刚石,故首先我们先来分析蚕吐丝和蚌壳生珍珠的原理。蚕吐丝形成的原因:桑叶当中,含有水、蛋白质、糖类、脂肪等成分。蚕吃进桑叶以后,经过消化分解,吸收桑叶中的蛋白质和糖类,造成绢丝蛋白质。绢丝蛋白质再形成绢丝液,绢丝液经过蚕的吐丝和凝固作用,就成了丝茧。天然珍珠形成的原因:关键在于,刺激蚌的外套膜表皮细胞,使其急剧分裂增殖,逐渐形成珍珠囊从而包围刺激源。在此刺激下,蚌壳会分泌珍珠质,从而形成以刺激源为中心的珍珠。若刺激是均匀的,则形成的珍珠是圆球形的,若刺激是不均匀的,则形成的是非圆球形的珍珠。通过以上分析,我们发现,无论是蚕吐丝还是珍珠的形成,都是生物将该种物质的原料消化、整合、重新分泌,并且层层叠加,分泌凝固后从而形成不同形状的新物质。那么联想到这一点,我们考虑,是否有这样一种生物或者生物技术,能够将含C物质分解成C原子并将C原子按照金刚石的微观原子构造进行重新排列,即类似于微观操作技术,从而在常温常压下得到金刚石。鉴于现在化学技术发展水平,已经可以对原子进行操纵和排列,所以,以上想法是有可能实现的。然而,现在自然界中,并不存在一种能够消化含C物质并吸收分泌出C原子层层叠加的生物,故单纯利用自然界已经存在的生物本身特性制造金刚石在目前来看,是不具有实现的可能性的。 2.3实现性分析排除自然界中有生物能制造金刚石的可能之后,我们考虑采用当下火热发展的生物技术来制造金刚石。眼下,现代生物技术迅猛发展,现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程,它们逐渐影响着和改变着人们的生产、生活方式。所谓生物技术是指“用活的生物体(或生物体的物质)来改进产品、改良植物和动物,或为特殊用途而培养微生物的技术”。根据前文分析,我们考虑用基因工程的方法来制取金刚石。基因工程要素包括外源DNA、载体分子、工具酶和受体细胞等。首先需要解决的是外源DN段,目前还未发现有生物可以产生碳单质,所以目前外源DN段的获取这一条件还未满足。不过,虽然目前还没有发现这一外源DN段,不过我们大胆的猜想,如果世界上有这样一种基因能够分解含C的化合物,从中得到C单质,并且能够将C单质按照金刚石的排列形状紧密重组、排列。那么就可以将此外源DNA导入受体细胞,利用生物在常温常压下得到金刚石,从而节省工业生产金刚石中提供高温高压而消耗的能源。所以,利用基因工程得到金刚石是有可能的,不过它的实现需要生物工程上的突破,现阶段只能是假设和猜想。此外,可以考虑利用细胞工程、基因工程中,对微观分子、细胞的操作技术,考虑对C原子按照金刚石的排列顺序进行重组排列,从而在常温常压下制取金刚石。 3结论 为了实现利用生物、生物技术制造金刚石的目的: (1)我们首先考虑寻找耐高温高压的生物,即使世界上生命力最强的生物熊虫,也无法承受人造金刚石所需要的高温高压。而且我们发现,本身制造金刚石需要高温高压,那么寻找这样一种生物载体,却还是要将金刚石置于高温高压中,并没有从根本上解决问题。 (2)其次,我们借鉴蚕吐丝、蚌壳生珍珠的原理,得到常温常压下利用生物技术生产金刚石的思路:将含C物质分解成C原子,按照金刚石的微观排列构造顺序进行排列。 (3)最后,分析了现有的生物技术,并提出可利用基因工程中对基因的改造、细胞工程中对微观物质的操作来生产金刚石。 作者:张真陈杰单位:中南大学 生物技术论文:医疗器械方面的生物技术论文 1功能性生物材料 组织损伤的情况不同,使用的胶原材料也有较大的区别,如骨组织损伤进行修复时,一般使用脱钙的骨胶原(DBM);肌肉、皮肤或者外周神经损伤,进行修复时一般使用胶原膜(CM);如果属于中枢神经损伤需要修复,则应使用有序的胶原材料(LOCS)。另外功能性胶原生物材料对于不同的组织损伤的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能够活化胶原膜,使得皮肤组织能够再生修复;CBD-BMP-2的作用在于活化脱钙骨胶原DBM,使得骨损伤得到修复;CBD-BDNF对于有序的胶原材料LOCS有着良好的活化作用等。 2生物技术运用于心血管器械方面 生物技术运用于心血管方面,主要是利用天然的组织修复身体的病变部位,或者使用选择性的合成材料代替病变组织,具体的运用分为以下几点:(1)在生物技术研究的初期,医疗器械的的适用范围较小,一般是人体生命垂危时才会使用。近年来医疗领域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研发了各种心脏的辅助器材;(2)心脏瓣膜的发展,使得生物瓣膜、机械性的修复瓣膜得到了广泛的使用,每年将瓣膜植入身体的人群数量逐年增加,常见的瓣膜类型包括嵌入盘、嵌入球、倾斜盘等;(3)永久性植入心脏的辅助装置、临时性植入心脏的辅助装置、人造心脏等,也逐步获得了较好的效果,该类装置能够使得衰竭的循环系统或者心脏保持基本的正常功能,且能够有效减少心脏负担,优化心脏的供氧情况;(4)血氧发生器也属于该类器械,其主要分为膜型、鼓泡型、空心纤维型等不同类型。在氧发生器的开发方面,模型氧发生器是最为关键的技术,该氧发生器与人体吸气过程中的生理条件极为接近。如果人体的血液的功能由于疾病而减低,可以利用相应的的PVC、PTFE玻璃纸等生物材料制作成膜式氧合器没维持机体的功能正常。 3生物酶的运用 生物酶在医疗器械的运用主要是清洗器械,在自动清洗剂中添加适量的生物酶,其对于医疗器械上多种污渍生物酶的清洁效果十分明显,包括血渍、蛋白质污渍生物酶等。由于上述物质会限制微生物与灭菌因子的接触,需要该类技术进行彻底的清洁。利用生物酶将医疗器械进行浸泡,时间为三分钟,其即会将把污渍分解成细小的碎粒,脱离物品的表面,医疗器械得到彻底的清洗。该生物酶清洁医疗器械,优点在于清洁效果良好,不会对器械产生腐蚀,且能够使得器械的使用寿命更长。 4数字化生物技术的运用 数字化生物技术即为医疗自动化技术,其在医疗器械方面的应用十分广泛,包括心脏起搏器、剖析监护设备、放射设备等嵌入式的技术;分光光度计、肌动的电流扫描器等,其均需要性能良好的数字信号处理系统提升器精度;医疗机器人技术、无线通讯技术、自动化的测试、感应器等技术,由于医疗设备的消耗量较大,该类器械的发现潜力极大。 5结语 生物技术属于现代十分先进的技术,其发展速度快,影响深远,且具有较大的发展潜力。该技术的应用范围极为广阔,包括环境保护事业、农业生产方面、医学技术方面、医药制造方面等,其也能够应用于医疗器械的生产与开发方面,提高医疗器械的性能,使之功能更加全面,效果更加显著。本文仅从一般的角度分析了其在医疗器械方面的应用,在实践的医疗活动中,医疗机构可以根据实际的情况及自身的需求,科学的引进生物技术,提升自身的医疗水平,更好的服务社会,带来良好的社会效益。 作者:郑雯雯 单位:山东恒信检测技术开发中心 生物技术论文:农业动物生物技术论文 一、我国农业动物生物技术的发展趋势 根据我国农业畜牧业的现有基础以及对动物生物技术的实际需求,国家应该集中各种力量,着重对生物技术开展基础性的研究,加大技术的投资力度,对一些利润高的技术产品进行重点投资,根据我国农业动物生物技术的现有基础和社会发展变化的主要形势,预计农业生物技术将在以下几个领域取得长足发展。 1.分子生物学技术 由于农业养殖日益呈现出规模化与集约化较高的特征,再加上人们对短期经济效益的集中追求,所以我国传统的畜禽品种资源将会遭遇越来越严重的破坏,其群体数量将日益降低,品种资源的破坏形势会日益加深,根据这种现实情况,未来农业动物生物技术将在以下分子生物领域进行发展:对我国固定的优良品种或基因进行挖掘与定位;为畜禽的遗传多样性进行保护的分子监测技术;我国固有畜禽品种的起源与进化的比较基因组学研究;保存动物遗传资源的生物技术研究。 2.分子育种技术 我国农业中的畜禽育种工作经过长时间的发展,逐渐由追求数量转向追求质量,育种方法也逐渐由数量遗传法转向分子育种与常规育种相结合的方法,所以分子育种技术的改进将是未来阶段我国农业动物生物技术的一个主攻方向,分子育种技术的研究将集中在标记辅助育种技术、数量性状主基因的检测和定位技术、动物功能和抗病基因的诊断技术以及试剂盒的研究,通过这些方面的技术研究提高动物产品的质量,实现其最大效益。 3.分子诊断技术 畜禽疫病是对我国畜牧业生产以及产品安全造成主要影响的关键因素,畜禽疾病的危害严重、流行面广,潜在危险性较大,一旦发生就会造成较大的经济损失,因此,利用免疫学、现代分子生物学以及病毒学的相关技术,对我国畜禽的重要疫病进行分子生物学研究是是农业动物生物技术的主要发展趋势之一,主要包括:重要畜禽疫病的分子诊断、监测、重要畜禽疫病病原的大分子结构与功能研究以及试剂盒的研发。 4.转基因动物技术转基因动物是一种将胚胎工程与分子生物学有机结合而研究出来的一种基因工程动物,这种技术是克隆技术的突破性进展,影响动物发育过程中的基因表达,能够促进遗传学与发育生物学以及相关学科的发展,是加快动物育种进程、提高育种效率,为濒危动物提供生存方式的有效方法。 二、结语 综上所述,加快农业动物生物技术的研究,促进该项技术的有效运用对农业畜牧业的健康发展具有重要的作用与意义,所以相关部门应该在深入分析我国农业动物生物技术发展现状的基础上,总结相关经验,掌握我国动物生物技术发展的主要趋势,对分子生物学技术、分子育种技术、分子诊断技术以及转基因动物技术进行重点研发,不断促进我国农业动物生物技术的进步,推动农业的可持续发展。 作者:陆印 单位:白城师范学院 生物技术论文:药物检测生物技术论文 1生物技术药物分析检测方法 1.1化学仪器分析法 随着软电离技术的迅速发展,对于一些具有复杂结构的大分子生物聚合物,质谱法可将其进行电离分解后在电场和磁场作用下进行离子质量分析,从而获得有机物分子式和结构信息,方法高效、快速准确。将色谱法与质谱联用可形成更强有力的联用分析技术,实现对极低浓度的生物样品的含量测定和蛋白质多肽类药物的代谢动力学研究。核磁共振是一种吸收光谱(1H-NMR和13C-NMR应用广泛)。1H-NMR可以提供分子中氢原子所处的化学环境、相对数目以及分子构型等有关信息,13C-NMR直接提供有关分子骨架的结构信息。光谱携带大分子生物聚合物结构信息经过计算机处理,可确定氨基酸序列、核酸的分析和定量混合物中的各组分含量分析等。将核磁共振技术与高效液相色谱法或毛细管电泳法联用,分析能力强大并能拓展其在生命科学领域中的应用范围。但质谱,核磁共振仪器精密昂贵,工作环境操作技术要求高,普及性受限。 1.2生物技术分析法 生物技术分析法主要包括:免疫学法、放射性同位素示踪法、生物鉴定法和量热法等。免疫学法是利用蛋白质多肽抗原与相应抗体(单克隆或多克隆抗体)可以特异性识别结合的特点(结合比色法),借助显微镜观察定位,对蛋白质多肽进行定性定量分析。常用免疫学方法有免疫荧光法和酶联免疫吸附剂测定法。免疫荧光法:是将目标抗体标上荧光素,借助荧光显微镜进行抗原示踪定位的检测技术;酶联免疫吸附剂测定法:又称酶联免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技术基础上发展起来的一种新兴的免疫检测方法,该方法是将可以催化底物发生显色反应的酶进行标记,然后通过显色进行分析检测的一种前沿特殊试剂检测方法。例如,动物血清蛋白药物或动物性食品中农药残留的ELISA法建立等。而放射性同位素示踪法则是将目标性分子或产物用放射性同位素标记(与内源物质区别),以研究目标分子或产物的体内分布、代谢行为。放射性同位素示踪法和免疫学方法虽然能够描述蛋白质多肽类药物的体内动力学行为,但不能够直接反映出蛋白质多肽类药物的生物活性和稳定性。生物鉴定法和量热法则分别依据生物药物的特异性反应原理和放热吸热原理对药物的生物活性和稳定性进行分析研究。例如,生物鉴定法利用组织或细胞对蛋白质多肽类药物的某种特异反应,界定药物是否具有生物活性,根据制剂-效应曲线对目标蛋白质多肽类药物进行定性定量分析。量热法则是通过测定样品在受热过程中的放热和吸热行为来研究样品中各组分相互作用及状态变化的一种方法,该方法多用于多肽的热稳定和结构分析。 2结语 在对生物技术药物的生物活性,稳定性和代谢动力学研究中,通常将化学仪器分析方法与生物技术分析方法联合应用。例如,将高效液相色谱与同位素、免疫学检测技术联用;荧光光谱法与免疫检测技术联用;质谱与核磁共振技术与免疫、生物鉴定法联用等。分析联用技术的迅速发展,为生物技术药物的检测提供了更为宽阔的发展前景。 作者:何文 单位:河南护理职业学院
地质力学论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:三维地质力学模型管理论文 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1模拟范围地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2地形及地质条件模拟对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3初始地应力场模拟三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4开挖过程模拟按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5支护方案模拟按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7内部应力场分布量测在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1位移主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2应力主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3超声波测量试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6地下厂房洞周屈服区分布 4.4锚固支护系统根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验 摘要:本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍,包括采用离散化多主应力面加载和控制系统,解决了复杂三维初始应力场的模拟难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的,推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,对设计方案起到有力的支持和验证作用。 关键词:大型水电站 地下厂房洞室群 三维地质力学模型试验 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1 工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1 左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2 模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3 试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1 模拟范围 地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2 地形及地质条件模拟 对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3 初始地应力场模拟 三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4 开挖过程模拟 按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3 地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5 支护方案模拟 按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6 施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测 在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7 内部应力场分布量测 在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 4 试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1 位移 主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5 地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2 应力 主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3 超声波测量 试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6 地下厂房洞周屈服区分布 4.4 锚固支护系统 根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5 结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1) 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2) 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3) 岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:岩体地质力学下水利水电勘察的应用 摘要:随着经济的发展和社会的进步,用电量、用水量的需求大幅增加,急需新建大量利水电工程,而水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况对水利水电工程的工程质量和工程安全影响很大,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,并提出了一些相应的建议,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 关键词:岩体工程地质力学;水利水电工程勘察;岩体结构;高坝坝基;地质构造稳定性 1引言 经济在发展,社会在进步,人民群众的用电量、用水量急剧增加,从而导致了水利水电工程也随之急剧增加,水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况,对水利水电工程的质量和安全影响很大,进行水利水电工程勘察时,要运用岩体工程地质力学知识,对水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况进行详细勘察,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 2岩体工程地质力学基本知识 岩体工程地质力学的研究对象是工程场地附近的岩体结构。岩体,由一种或多种不同的岩石组合而成,受到形成环境以及后期构造影响后,岩体内会呈现各种各样不同的结构面。在实际环境中,岩体会被各种各样不同的结构面切分成为不同的结构体并出现破裂带。进行岩体工程地质力学等地质研究时,必须先研究岩体结构。进行水利水电工程地质勘察时,依据相关规范并结合实际工程经验对岩体结构类别进行量化和细化,岩体主要分为5类。Ⅰ类岩体,主要为厚层状或整体块状结构;Ⅱ类岩体,主要为中厚层状或块状结构;Ⅲ类岩体,主要为镶嵌状或互层状结构;Ⅳ类岩体,主要为碎裂状或薄层状结构;V类岩体,主要为散体状结构。在具体工程中,可以根据工程区域的具体地质条件以及影响岩体质量的因素,进行适当调整,从而结合工程区域岩体的具体特性,制定相应的岩体质量分类或岩体工程地质分类,以及结构面分类,用于实际工程情况下的边坡、坝基、地下洞室围岩等结构的岩体具体分类,赋予相应结构面岩土体以及岩类物理力学参数值。高地应力等因素会对岩体分类造成影响,其对岩体分类造成的影响,有待进一步研究。 3工程区域的地质构造稳定性以及地震研究 汶川大地震以后,国家相关部门十分重视地震对水利水电工程的影响,相关部门专门发文要求,进行大型水利水电工程设计时,必须要进行工程防震抗震设计,并必须专门接受审查。在地震研究中,活断层的判别标志有:(1)地震断裂带中构造岩或者被错动脉体是晚更新世;(2)错断晚更世以来的地层;(3)沿着断层存在历史地震,或者存在现代中、强震的震中分布,或者存在密集而频繁的近期微震;(4)经现代化监测表明,沿着断层存在地形变和地位移;(5)经地质构造上的证实,被发现的断层与已知的活断层有着共同或共生的关系。在工程地质勘察规范中,工程场地岩体中活动断层的年龄被限定在十万年以来存在过活动的断层。水坝等主要水工建筑物应该尽量避免跨越活断层或者与活断层有构造活动联系或相关联的分支断层,特别应该注意尽量避开晚更新世晚期以来有过地质活动的断层。水坝选址不适宜选在地震等级为6级及以上的震中区或者地震的基本烈度为Ⅸ度及其以上的强震区。如果在上述两种情况下建水坝,需要专门进行论证。汶川特大地震后,地震灾区的大部分大中型水电水利工程,虽然有不同程度的损坏现象,但却没有一个水电水利工程在地震中发生重大次生灾害,这有力说明工程地质勘察规范中所规定的区域构造稳定性的技术标准、工作方法、评价原则是正确的,能经受大地震考验。 4高坝坝基工程地质研究 我国的水坝高度有些已达到了300米,成了俗称的“高坝”,水荷载和坝基荷载对高坝坝基岩体质量的要求非常严格。主要有以下技术要求:(1)高坝坝基岩土体在长期被水渗透和作用的前提下,必须保持力学、化学及物理性质的稳定,并要确保坝基的渗透压力和渗漏量维持在允许的范围内,以免发生渗透破坏;(2)在各项不同荷载作用下,高坝坝基各个部位的变形和应力值应该确保在允许范围内,以免出现不均匀变位或局部应力集中的现象而影响大坝安全运行;(3)高坝坝基岩土体在其所承受的荷载作用下确保不会产生滑移失稳。如果高坝采用混凝土坝基,需要先对坝基岩体工程地质进行分类以及对岩体质量进行分级,要重点对影响坝基抗滑稳定性的软弱结构面的性状以及它们的不利组合的边界条件进行勘察,并需要根据岩体的软弱结构面类型选定它们的强度参数和变形参数以适合工程建设的需要。要对影响高坝坝基不均匀变形与应变的弱化岩体进行详细勘察以避免其对水利水电工程的工程质量带来安全隐患。如果进行高坝建设时采用当地采挖来的工程材料将坝基建在深厚的覆盖层上,必须对覆盖层的结构和详细分层、埋藏谷的范围、河床深槽的范围等相关地质资料进行详细勘察,特别要对漂孤石层、架空层、粉细砂层、软土层的物质组成、渗透特性、分布范围进行详细勘察,同时要详细准确地评价地震作用下的地层不均匀沉陷可能性、地层渗透稳定性、砂层液化程度,这是为了给水利水电工程建设时采取合适的防地层渗透、抗砂层液化、防地层不均匀沉陷等措施提供科学的依据。 5结语 本文通过对岩体工程地质力学基本知识、工程区域的地质构造稳定性以及地震、高坝坝基工程地质进行阐述与分析,对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行了初步探究,提出了一些相应的建议,对相关参与者与研究人员起到了一定帮助作用。 作者:黄子炎 单位:浙江华东建设工程有限公司 地质力学论文:关于工程地质力学应用过程中常见问题的分析 摘 要:社会经济的进步,极大促进了工程地质力学的发展,工程地质力学是研究地质体变形状况的科学,地质体具备多形态的特征,为了满足工程地质的实际要求,进行地质体存在状态、力学特性、地质体演化过程的分析是必要的。 关键词:工程地质学;地质体;演化过程;力学特性 1 地质体的力学特性 (1)地质体产生于一定的地质环境,地质体是由地质环境中按照某些结构排列的岩石、水等构成的,其具备非均匀性、非连续性的地理特征,无论是初始状态特性,还是流-固耦合特性都充分体现了地质体的独特性,区别于传统力学的研究对象。 地质力学界对地质体特性的研究并没形成一个统一的描述方法,其中依旧存在很多的问题需要深入研究,这需要做好相关的室内试验,进行精细性的分析,获得丰富多样的本构关系,掌握地质力学的特殊规律。地质体是一个比较复杂的系统,仅仅通过局部的岩石试样,并不能代表其整体的特性,岩石试样缺乏典型代表性,岩体试样不能脱离地质体本身,否则其会丧失处于母体中的作用。在某些状况下,获取试样,会导致其内在特性的改变。为了更为深入地研究地质体的整体特征,需要深入了解地质体的局部特性,在此基础上,进行地质体整体特性的描述及探测,从而满足实际工作的要求。 (2)地质体的特性与地质构造运动、地质环境密切相关,从而影响到地质体的一系列的力学行为。通过对力学分析方法的应用,不能取得定量化的结果,为了获得地质体的初始状态,需要应用工程地质力学的应用方法,从而解决实际工程问题,地质体的特性具备多样性,比如非线性特性、非弹性,这些特性与岩体结构面的特性密切相关,温度效应、时间效应是固体材料的常见特性,地质体的特征与温度、天气等密切相关,其中外界因素的变化,导致其出现更为复杂的力学过程。 2 工程地质力学所面临的常见问题 (1)地质工程主要分为两类问题,地下工程问题,比如水电工程的地下隧道、地下核肥料、地下矿藏等区域的采空区,地质体的活动断幼纯觥⑷硌易纯觥⑼杆状况等,对于工程的稳定运作产生一系列的影响,与工程建设、工程造价密切有关,这类问题主要涉及到高地应力前提下的地质体的变化状况。第二类问题是地面工程,涉及到一系列的基础工程建设,铁路公路边坡、矿石开采,主要引发的问题为滑坡、泥石流等,我国的边坡工程规模日益庞大,其也引发了一系列的自然灾害,存在的主要力学问题是水、地震等作用下的破坏状况。 一项合格的工程建设必然要经历选址、勘察、设计等几个模块,在不同的工作模块中,由于其工程阶段的不同,工作目的的差异性,其工作的侧重点也不一样。地质工程是一个整体性的工程,其内部各个阶段间互有联系,密切相关,为了解决实际工作需要,工程地质力学的应用要因地制宜,灵活应用,切实解决地质工程中的问题。 (2)在地质工作中,避让是非常重要的原则,避开危险区域,是地质工程工作的重点。为了达到这一目的,必须首先明确哪些区域存在着危险状况,获得相关的地质资料后,再针对山体的稳定性进行判定,这种可靠性关系的判断与地质工程的顺利开展密切相关。建筑工程的顺利开展,需要建立在良好的地质条件基础上,如果将良好的地质条件误判为不稳定,将会造成地质工程工作资源的巨大浪费。 在地质工程实践中,有些地质问题依赖于工程师的工作经验,比如利用边坡稳定判断方法进行滑面参数的分析,这些参数的确定依赖于丰富的工作经验,在这个过程中,有些工作步骤需要利用有限元进行计算,这些可靠的地质工程分析方法都离不开大量的工程实践工作。 3 地质体力学特性探测的一般方法 (1)在地质工作中,选址是一门重要的工作,在选址过程中,地质人员需要依据地质条件、环境等,进行工程建设可行性的判断,这需要进行工程建设地点、线路等的综合性分析,需要做好一系列的地质勘察工作,进行地质条件的深入了解,从而判断出工程建设状况。通过各种工程手段获得工作资料将作为下续工作的依据,一般来说,勘察过程中获得越多的资料,其工程设计的可靠性也就越大。在实际工作中,地质勘察的手段诸多,受到实际工程状况的影响,地质资料的获取比较困难,工程设计往往要进行多次设计。 为了实现地质工程造价的优化,必须最大程度地降低工程成本,而又获得最大的工程效益,在最优成本的前提下,获得丰富的地质材料。地质力学研究不仅仅需要获得给定条件的结果,也要最大程度创造地质工作的良好条件,这通常需要进行表面位移监测、波动等方法的应用,进行地质体力学特性的探测。这些方法具备良好的工程合理性。 上述方法运用得当,可以进行某工作区域某点特征的获取,而又不破坏地质体的原本形态,它的探测成本也是比较低的,目前来说,我国的地质勘察体系并不健全,缺乏丰富的理论体系支撑,计算机应用技术体系尚不健全。 (2)相比于工程结构,地质体的可容许变形更大,工程结构与地质体之间的相互作用比较复杂,远甚于单纯结构的变形分析,在这个过程中,为了给出合理性的工程设计,必须进行地质体初始状态、地应力场状况的深入分析,从而给出恰当的工程设计方法,进行工程涉及到优化。在地下工程工作中,岩体分类技术是常见的工程设计方法。 目前来说,我国的岩体分类技术理论体系尚不健全,通过对这种岩体分类问题的论证,能够满足我国复杂环境区域工作的要求,进行复杂性地质工程可行性的判断。工程岩体分类是比较笼统的,它主要适应于工程的初步设计阶段、工程预算阶段、招投标阶段,这种方法与一般工程的力学计算方法存在较大差异性,有些精密、复杂、大型的地质工程,需要精细化的岩体分类技术方法,这需要具体问题具体分析,提出适宜的工程方案,满足实际地质工作的需要。 (3)在地质工程工作中,力学、地学是密不可分的,这两者的结合都是为了创造更大的工程建设效益,这与力学基本理论体系的发展密切相关,需要满足工程建设工作的需求。通过对力学研究工程的应用,模拟复杂性的地质结构状况,通过科学性的建模,满足复杂的工程需要,这也需要工作人员的综合性判断,实现工作经验与计算机数值计算结果的结合,确保力学及地质学的相互渗透、相互结合,从而进一步解决工程常见问题。 (4)在实际工作中,地质工程师凭借丰富的工作经验,能够进行某地区地层的直接判断,从而有利于地质调查工作的开展,进一步节省工程成本,如果不能确保地质判断的准确性,将会导致工程实践的失败,也不能获得正确的力学分析结果。为了满足实际地质调查工作的要求,需要进行力学分析手段的补充,进行地质体力学参数的获取。 通过对力学手段定量化的分析,可以实现地质体的准确判断,再通过一系列的力学理论方法,做好工程的定量分析工作,为工程设计提供丰富的信息依据。这就需要进行地质环境定量化的分析,进行地层的辨认、定性地分析,进行地层几何特性的分析,这都离不开地质勘查工作的开展,需要做好相关的现场监测工作。 4 结束语 工程地质力学与地质工程密切相关,其实现了工程学科、力学、地学的结合,地学是地质工程的基础,力学是重要的工作研究手段,以此为标准,实现工程工作的高效化,通过对不同学科的结合、研究、分析,实现工程地质力学的长远发展,解决实际工作问题,满足工程的实际需要。 地质力学论文:超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验分析 【摘要】超大断面隧道在软弱破碎围岩的施工中具有很大的难度,软弱破碎围岩的不良地质条件,加上隧道断面的扩大,极大的影响了隧道的稳定性。软弱破碎围岩的渐进破坏过程,由最初的开挖改变围岩应力重分布的情况,可以发展到应变弱化过程中逐渐发生破坏。本文采用三维地质力学模型,从模拟试验的建立、相似材料的选择等方面着手,对超大断面隧道软弱破碎围岩的渐进破坏过程进行了试验分析。 【关键词】隧道;破碎围岩;渐进破坏过程;三维地质力学模型 一、三维地质力学模型试验内容 (一) 实验参数 本文选取某隧道工程为试验背景,该隧道的主要特征是,穿过极破碎地层,薄片状岩层在节理表现上呈碎块状,并伴有少量裂隙出水现象,隧道开挖后,岩层粉末化。同时,围岩岩体破碎完整性较差,还会在与水接触时松散软化,稳定性较差,容易发生坍塌。本研究将所选取的隧道工程相关工程数值与相关规范进行对比,统计了该隧道软弱破碎围岩的基本物理力学参数: (二)模型初设 选取尺寸为 2.0 m长×2.4 m宽×2.4 m高的三维三维地质力学模型,其应力相似比、几何相似比为 1∶50。使模型边界满足相关条件,在模型的中间位置进行开挖,其实际的开挖面积为 110m2 ,为超大断面铁路隧道。模拟试验的开挖长度为2米,由台阶法支护试验、全断面支护试验、全断面无支护试验以及掌子面保留超载段四个阶段组成。四个阶段中按顺序依次开挖,有效进行超载破坏试验。 二、三维地质力学模型模拟材料选择 模拟材料应该与实际的修筑情况较为相似,模拟材料包括锚杆、初喷混凝土等支护结构以及软弱破碎围岩所采用的材料。 (1)支护体系相似模拟材料 尽可能通过相似材料的选用,避免出现混凝土与围岩间不良特殊效应,保障模拟试验与实际的隧道施工中混凝土初喷的原料情况相近。因为实际的隧道施工混凝土的来源是爆破围岩碎石,可以选取C 2 5初喷混凝土,其抗拉强度、抗压强度以及弹性模量较为相似。根据隧道刚度与面积要求,首先让聚四氟乙烯满足锚杆的基本物理条件要求,其次将胶结剂涂抹在聚四氟乙烯材料的表面,最终与黏结石、英砂共同完成围岩的模拟,这一过程有效实现锚杆模拟材料。以初喷混凝土相似材料举例来说,其力学参数对比表如下: (2) 软弱破碎围岩相似模拟材料 本次三维试验的隧道,其主要的岩层构成为炭质千枚岩、上统千枚岩,整体岩质都较容易破碎,而且具有一定程度的流变性,即其岩层的状态容易受到外力的作用而改变。根据这种情况,模拟试验可以采用重晶石粉、精铁粉、石英砂,结合以松香溶液胶结剂进行相似材料的配偶。并通过相应的流变装置对其力学参数进行有效的测验,测试结果表明,当情况为过载时,慢速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变是相似材料的三个变形过程,最终会出现破坏现象;当情况为小额载荷时,也就是受低应力影响下,相似材料有慢速蠕变和稳定蠕变两个变形过程。与此同时,针对千枚岩,相似材料在蠕变测试中,压缩应力增大,其蠕变性随之增强,这一测试表明,千枚岩软弱破碎围岩同样具有蠕变性。 三、三维地质力学模型试验 三维地质力学模型试验中隧道的修筑方法为夯实填筑法,首先依照科学的等比进行材料配置,并保证材料能充分满足试验需要,搅拌均匀后在模型框架内从下往上进行分层铺设,在设计方案的标高部位预设测量仪器,之后继续填铺,到模型顶部后停止铺设。隧道模拟试验的埋深为200米左右,模型开挖步骤为:先从隧道口开始每隔0.5米连续进行台阶法支护开挖、全断面支护开挖、全断面无支护开挖,之后在掌子面的前0.5米处进行超载破坏试验,对不同围岩段的渐进破坏现象进行观察分析。4阶段的深挖中围岩都受到有规律的破坏:当埋深增加至400米时,局部的拱顶围岩有拉剪破坏,且最早出现裂缝甚至掉块现象的是掌子面邻近的全断面无支护开挖段,一般是在隧道拱顶集中表现;当埋深增加至700米时,拱顶、边墙都有大量的材料脱落与破坏现象;当埋深增加至800米时,台阶法支护开挖方法下,局部拱顶支护材料出现开裂与破坏;当埋深增加至1000米时,支护与围岩均出现大面积破坏现象,隧道面临整体坍塌。 四、分析结果 超载情况下,围岩的破坏区域会随着开挖深度的增加渐进扩大,最早发生破坏的是全断面无支护段周边围岩,然后是全断面支护段与台阶法支护段的初喷混凝土。拱顶上方区域是主要的破坏集中区,既是衬砌结构出现破坏的主要源头,也是造成围岩坍塌的主要原因;隧道侧部的边墙也有局部的破坏,破坏程度从边墙的上部到边墙的拱脚逐渐加剧。同时,随着埋深的增加,无支护段围岩位移增长情况多于支护段围岩位移增长情况,说明支护结构具有明显的承载力,这一过程中荷载与应力的增长呈反向;随着围岩破坏深度的增加,拱部出现变化性的压力拱现象,这说明在顶部进行加固有一定可行性,是改善超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏现象的有效探索方向。 结束语 采用三维地质力学模型试验对在隧道逐渐深挖过程中软弱破碎围岩的渐进破坏情况进行试验,所展现的超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏全过程与实际情况极为贴近,有利于掌握超大断面施工过程中可能出现的问题,为提高隧道稳定性的方法探究提供有效的参考依据。 地质力学论文:地貌地质力学及其最新进展 第一部分 中国地貌的基本特征及其形成机理 一、中国地貌的形态特征 我们伟大祖国群山纵横,高原雄伟壮丽,江河源远流长,平原一望无际。青藏高原在大西南屹立,喜马拉雅山高耸成为“世界屋脊”。大西北地区巨大的山脉环绕着巨型盆地。中国东部平原辽阔和丘陵起伏。主要河流自西向东注入海洋,反映了我国地势西高东低的特点。随着地势向东逐级递减,大致沿青藏高原东北部边缘,大兴安岭―太行山―雪峰山东缘和洋陆边界三条巨大界线,出现四个地形阶梯。这就是人们所熟悉的西高东低、梯级分布、形态多样和山区广大等我国地貌的四个显著特点。然而,这只不过是中国地貌外在的形态特征,还没有揭示中国地貌的展布规律和形成机理。 二、中国地貌的展布特征 经研究发现,定向纵横的群山、巨大而规则的洼地和受山脉控制的江河,是我国地貌重要的展布特征。具体而言: 1)三道纬向“长城”:由横亘于北纬40o―42o的阴山和天山山系、北纬32o30―34o30的秦岭和昆仑山系,以及北纬24o―26o的南岭山系等5条山系组成的三带巨大山岭。它们每个带各自大约占2个纬度,彼此之间大致间隔7―8个纬度,其展布特征十分引人注目(图1)。 2)三带濒洋山岭:在东亚河我国东部濒太平洋地区,大致平行海岸线出现有三条巨大的北北东向山系(图1)。第一带是“岛弧山系”,由千岛群岛、日本列岛、琉球群岛和我国的台湾列岛等所组成。第二带是“沿海丘陵山地”,包括长白山、胶辽丘陵和东南沿海丘陵。第三带是“内陆山脉”,由大兴安岭、太行山和大巫山组成。这三带山系也有一定的等间距性。 3)东西对称山岳:我国西北地区,存在这一系列北西向山系,如阿尔泰山和祁连山等。它们和东部地区展布的北东向山系有遥相对应之势,显示了镜向对称的特征。 4)巨大弧形山川:我国西南部,由青藏高原及其周缘山脉,组成一个向东北突出的巨大弧形。喜马拉雅山、冈底斯山、喀拉昆仑山等大致东西延伸,向东迅速转折为近南北走向,在那里出现了横断山脉。再向南延出国境,经中南半岛到印度尼西亚后又转为东西向,形成一个异常庞大的反S形山系(图1)。在国境内,澜沧江、怒江和金沙江径流于其高山峡谷之中,形成一个“巨大弧形山川”。 5)大型横向水系:由于纬向山系的持续横亘,我国的大江大河,如黄河、长江和珠江等,尽管其局部流向反复多变,但大都在其间广阔的东西向洼地中径流。因此,纬向山系就成为我国主要水系的分水岭。东西方向的阴山,分隔了东北水系和华北水系。阴山与秦岭之间为黄河流域,黄河流向几经反复大角度转折,但一般不跨越阴山和秦岭山系。昆仑一秦岭山系和南岭山系之间则是长江流域,长江在两带山系之间汹涌奔腾。南岭山系以南还有珠江水系。这些山系总的流向和山系的走向基本一致,由西向东径流,明显受到中国地形西高东低和纬向山系的控制。 6)纵横行列洼地:“洼地”一词是各种“负向地形”(即是下降而形成的各种地形)的统称,包括平原、草原、沙漠,以及由下降堆积而形成的“黄土高原”等。负向地形和正向地形是相辅相承、彼此伴生、又相间出现的,它们沿一定走向规律地展布在山系两侧。在我国有一系列“纵向洼地带”和“横向洼地地带”: 纵向洼地带:在东亚濒太平洋地区,平行三带濒洋山岭相应出现三个大型洼地带,向东而西:第一带是由鄂霍次克海盆、日本海盆和东海海贫组成的“浅海洼地带”;这些近海海域不过是被海水淹没了的洼地,从地质结构来看,它们基本还是大陆型的地壳。第二带是由松辽平原、华北平原、长江中下游平原和北部湾盆地组成的“平原洼地带”。第三带是呼伦贝尔草原,陕北盆地和四川盆地组成的“盆地洼地带”。 横向洼地带:自北而南,第一带为天山一阴山纬向山系以北的准噶尔盆地、蒙古―呼伦贝尔草原、松辽平原和鄂霍次克海盆。第二带为天山一阴山和昆仑一秦岭两个纬向山系之间的塔里木盆地、柴达木盆地,河西走廊、阿拉善沙漠、陕北盆地、华北平原和日本海盆。以及第三带的四川盆地、长江中下游平原和东海盆地等。 这些洼地规律地分布着,形成“横成行,竖为列”排列十分有序的地貌格局。 归纳起来,①三道纬向“长城”;②三带濒洋山岭;③东西对称山岳;④巨大弧形山川;⑤大型横向水系;⑥纵横行列洼地,是中国地貌的六个展布特征。 三、中国地貌的展布规律 事实表明,我国地形复杂而又有规律地分布着。经认真研究,可以将中国地貌展布规律概括为:1)成群地带出现(群带性):无论山脉、盆地或平原都成群、成带展布;2)山川定向纵横(定向性):表现为定向纵横的群山,以及受山脉控制的水系;3)保持一定间隔(等距性):无论山脉和洼地,都以一定间距重复出现;4)东西镜向对称(对称性):中国东部北北东向的山脉和洼地与西部北西西向的山脉和洼地,有遥相对应之势;5)正负地形相向(伴生性):上升的正地形总是和下降的负地形相间、相伴出现;6)重叠形成网络(交织性):不同方向的正地形带和负地带相互交织,彼此阻割与干扰,形成我国独具特色、丰富多彩的地貌景观。 四、几个有趣地貌景观的解析 1)问:既然我国东部濒太平洋地区有北北东向的“三带濒洋山岭”,为什么不形成三条连续的山脉,却被一一分隔?而中国的洼地带,又为什么“横成行、竖为列”规则而有序地分布呢? 答:地貌地质力学揭示,正是由于“三道纬向长城”的顽强横亘,阴山山系和秦岭山系,不仅把“三带濒洋山岭”,也将与其伴生的“三条洼地带”一一分隔,致使北北东向的山脉和洼地被分割成为不同段落,并分别冠以不同的地理单元名称。 2)问:为什么在东亚出现独特而美丽的花彩列岛,它们又为什么形成大小相若的一系列弧形,而不是一个巨大的弧形呢? 答:地貌地质力学指出:东亚花彩列岛中的每两个相邻弧形交接处的“结”,都正处于中国大陆纬向山脉向东的延长线上;也正是由于顽强横亘的纬向山系控制了花彩列岛的“结”,才形成了一系列美丽的岛弧。关于东亚岛弧形成的假说众多,没有哪一个比这一说法更具雄辩力了。 3)问:为何在东亚出现两类不同形态的“弧形山脉”?即濒太平洋地区出现一系列向东南突出的“不对称单突弧形”?而在中国大陆内部却呈现一系列S形(即“对称的双突弧形)山脉呢? 答:地貌地质力学认为:大陆内部,两侧均为大陆型地壳,岩石性质彼此均一的条件下,在南北向相对扭动作用时,左侧向南推挤而出现向东南突出的弧形时,右侧必然相对向北推挤而产生向西北突出的弧形,所以形成“S”形(即“对称的双突弧形”)山脉。而在濒太平洋地带,一侧为大陆型地壳(由古老的多层地壳组成的很厚的大陆型地壳),另一侧为大洋型地壳(由年轻的单层地壳组成很薄的大洋型地壳),在南北向相对扭动作用时,大陆一侧向南扭动而出现向东南突出的弧形时,大洋一侧因为缺失巨厚的上层物质,就不能形成向西北突出的弧形,结果导致“不对称单突弧形”的形成。 五、中国地貌的形成机理 1)揭示了地貌规律性,还不能明了它们的成因。毫无疑问,一个正确的地貌假说必定能够完满地解释中国地貌的展布特征和展布规律。地貌的形成和演化起因于地球内营力的地壳运动,而地球外营力导致的地表风化、剥蚀、搬运、堆积作用,以及崩(塌)、滑(坡)、(泥石)流等,也时刻改变着地表地貌景观。简言之,地球内营力是一种“造形作用”,使地表地形出现起伏;地球外营力则是一种“毁形作用”,使地形差异趋于消失,起填平补齐的作用。可见,地貌形态是地球内、外营力共同作用结果;地壳运动则是其矛盾的主要方面,正是地壳运动铸就了地貌形态的基本格架。 2)因此,探讨地貌的成因离不开地壳运动,研究地壳运动又离不开力的作用,力是一切地貌形成的源头。研究形成地貌过程和方式,就要根据地质构造的力学性质和位移方向,反演形成它们的构造应力场及其动力来源。深入研究揭示,我国东部和西部都经历了两个发展阶段:第一阶段,中国大陆整个向南推挤,在“纬向协和函数”控制下,形成等距分布的纬向构造带;继之,由于分别受到太平洋和印度地块的顽强阻抗,中国大陆中部相对向南移动,致使中国东部发生反时针扭动;中国西部则为顺时针扭动,从而分别形成了深及地幔的巨型挤压性的北北东向和北西西向构造带,铸成了中国大地构造格架”,成为中国现代地貌的基础。在第二阶段,由于构造运动大大减弱,在“弹性回返”(由于第一阶段和第二阶段构造的强度和幅度显著由强变弱,所以用“弹性回返”比整个区域外力改变来解释,更为合理)作用下,构造运动动力让位于重力作用,在重力均衡作用主导下,深及地幔的构造带产生明显差异升降,在地幔坳陷带(即“山根”)强烈上升成为山脉,在地幔隆起带持续沉降形成盆地(或平原),由此形成了中国现代地貌格架。 第二部分 有关几个重要地貌问题的新理论 一、造山―成盆统一形成新机制 1)造山带与盆地是经久不衰的两个研究热点,但其形成机理至今仍然没有一致的看法。地质学家一向强调造山作用是构造运动结果,板块构造说更直接视为两个板块碰撞使然;地理学家则根据“山根”的普遍存在,更多地认为重力均衡作用是山脉不断隆升的主要原因。直至目前尚未见到一个能够统一说明构造运动和重力均衡作用在造山过程中各起着何种作用的理论或假说。从事盆地研究的学者,向来认为盆地主要是强烈拉伸作用的结果;专注山脉研究的学者,则强调山岳主要是强烈挤压作用的产物。其实,山脉不是在单一的挤压作用下形成的:其一,根据“平衡剖面法则”,造山过程中平面上的缩短,远远不足以使山脉上升到如此高度;其二,更不可能使山脉持续上升至今,挤压只能造丘(陵),而不能造山。实际上,一切地貌现象都不是孤立存在的,盆地和山脉、正地形和负地形、隆起和沉降是对立的统一,彼此相辅相成、相依存在和相伴而生,共同组成有成生联系的“地貌体系”。它们的形成是在一个复杂的地壳运动过程中,由不同构造运动体制(而不限于一个“挤压体制”或一个“伸展体制”)相继作用的结果。 2)根据我国主要造山带和青藏高原典型地区的深入研究揭示,它们具有共同的五个显著特征,即①中生代经历强烈挤压并未上升为高山或高原;②山脉与盆地同步形成,新生代以来升降幅度已近万米;③山前和高原边缘都发育新生代巨型交角度正断层,确切表明山脉隆升与盆地沉降是在新生代以来拉张作用下以“断块”完成的;④中生代挤压构造上,普遍叠加了新生代张性构造;⑤秦岭上升和渭河盆地同步下降以及青藏高原隆生的过程中,都受到强烈的拉张作用。 3)任何正确的造山一成盆理论,必须能够说明我国的地质实际。我们提出的“挤压后效―拉张、断块、均衡造山一成盆统一新机制”可以给予完满解释:①中生代历经强烈构造运动挤压,波及地下深部,形成巨型“幔隆带”和“幔坳带”(即“山根”);②构造运动挤压作用大大减弱,在重力均衡作用主导下,导致幔坳带隆升成山和幔隆带沉降成盆;③新生代造山作用和成盆作用,在拉张作用下以“断块”形式表现出来。同时,这新机理还可以合理说明“后造山作用”形成的一系列伸展构造现象(诸如:山前平缓正断层、变质核杂岩、造山带塌陷作用和造山侵蚀作用等)。 4)挤压后效一拉张、断块、均衡造山一成盆统一形成新机制有三个显著特征:①把多元造成山一成盆作用因素(挤压作用、拉张作用等构造运动,以及重力均衡作用等)纳入统一模式;②用诸多因素主导作用有序转化,来解释造山一成盆的演化过程及其形成机制;③将造山(带状山脉)造高原(面状山脉)和成盆作用的形成,有机地联系起来。 5)两个推论:①“挤压与伸展”、“开与合”互相转换,是地壳运动的普遍现象。中国大陆“中生代挤压”的“燕山运动”和“新生代伸展”的“喜马拉雅运动”,并非如目前被公认的是两个独立的“构造运动施回”,它们实际是同一个构造旋回的两个阶段。因此建议更命为“燕山一喜马拉雅运动旋回”。进言之,更古老地质年代的“加里东运动”、“海西运动”、“印支运动”等等,都被视为强烈的挤压运动旋回。其实不然,它们都是由“早期挤压”和“晚期伸展”两个阶段所构成;人们对第二阶段的“伸展运动”知之甚少,是因为张性构造形迹叠加在强烈挤压构造之上,很难把它们一一辩认出来的缘故罢了! ②根据山脉不断强烈隆升、盆地持续沉降,以及强震、活火山不断发生等一系烈地质现象,许多学者断言:当今处于地壳运动强烈的时期。否!这种结论过于武断了! 按照我们的观点,第一,如前所述,当今处于地壳构造运动相对微弱、重力均衡作用居于主导地位的地质时期,山脉的隆升和盆地的沉降并非构造运动所致,乃是重力均衡作用的结果;第二,地震和火山的活跃期和宁静期的短周期,与地壳运动的超长周期是无可相比拟的。因此可以认定:当今正处于地壳运动相对的和缓时期,而不是地壳运动强烈的阶段。 二、中国大陆构造带的“向洋迁移”和对板块学说的置疑 1)关于形成中国大陆构造的动力来由,至今存在着重大争论,集中体现在动力是来自印度板块和太平洋板块向欧亚板块(中国大陆)的碰撞推挤?还是源于中国大陆中部向南―南东的挤压? 2)地质学家所公认的地质事实是:无论是中国东部还是中国西部,至少中生代以来地壳运动存在“定向迁移”的规律:①中国东部北北东向的三个沉降带,自西而东,它们形成的时代分别是三叠纪的印支运动、侏罗―白垩纪的燕山运动和新生代的喜马拉雅运动;构造带的形成时代也与此相一致;②中国西南部则更为明显:从华力西运动的昆仑带开始,向南依次出现甘孜印支折皱带、藏北早燕山折皱带,藏中晚燕山折皱带和藏南喜马拉雅折皱带;与此同时,岩浆岩带、变质带以及海水退出的方向,也清楚地显示这种规律。 中国大陆东部和西部两个方向“定向迁移”,有一个共同特征,就是“向洋迁移”规律。板块说断言:这是裂解于“古陆”的板块,在地质历史时期,自北向南依次碰撞而形成的;令人不解的是:在漫长的地质历史时期,若干板块依次向北漂移,第一,只有在后一板块恒比前一板块速度更快时,才能依次逐一碰撞。试问,有什么动力可以使后一板块比前一板块速度更快呢?第二,在每一板块经历了不同距离的漂移和不同角度的转动之后(这已由古地磁所证实)而逐一碰撞拼合,其碰撞缝合线却“严丝合缝”,平滑而光洁,既没有“棱棱角角”,也不见“碎裂地体”?第三,所有碰撞缝合线分布彼此平行、协调,就像同一个时期形成的一套弧形一样?难道这不有点近似于“天方夜坛”吗?显然,这种向洋迁移规律不能用板块构造向北―北东向碰撞推挤,或俯冲给出理论说明。 3)合理的解释是:依据力学上的“近极强原理”,动力来自北方,在接近动力源的部位,首先受力变形并促发构造运动、岩浆活动和变质作用。板块构造学说立足于海洋,令人信服地解决许多重大地质问题,取得了骄人的成就。但它在大陆地质中遇到到了许多难题,这正是它之所以不能顺利“登陆”的重大难题之一。 三、重要的“三新理论” 现代地貌、地表构造带和各种地球物理界面的现在形态等三类现象,都是很新地质时代形成的。 1)新地貌:地质学家认为,中生代燕山运动(205―137百万年)奠定了我国大地构造格架,中国盆地格架也随之形成。但是不要因此就认为我国现代地貌(盆山格架)就是中生代铸就的。实事上,中生代形成的盆地格架已久经变迁,当时的山脉也几经夷平。深入研究表明:①青藏高原是新生代上新世(5.3百万年)以来强烈隆升的;②全国的现代地貌也主要是上新世以来,也就是“新构造运动”时期才形成的。 2)新构造带:地质学家一贯强调构造继承性是中国地质构造的基本特征,认为现在地表出露的大型构造带,都是久远地质年代,甚至是吕梁运动(18亿年前)所形成,并持续活动至今的。其实这是一个很大的误解。深入研究揭示:“构造新生性”是主导的,“构造继承性”是次要的。中国的地质实际地说明,仅仅在燕山运动(205百万年)以来,存在着显著的构造继承性,而不会跨越“构造运动旋回”恒久地继承活动下去。这不仅因为古老构造已相继老化固结;更重要的是彻底的活动论告诉我们,各大陆不仅逐渐改变着自己的位置,也改变着自己的方向,作用于它的构造运动也会因而改变,无论从理论上和地质实际看,上述看法都是没有道理的。恰恰相反,现在持续延伸的构造带都是很新的,都有很明显的现代活动性。对此,我们可以多方面加以论证,仅就一点而言:因为没有新的活动它们就会被不同方向构造切载,因一段隆起、一段沉降而不连续。可见,一切现代地表持续延伸的构造带都是“新构造运动”时期以来正在活动着的,一般不会老于燕山运动的构造带。 3)新地球的物理界面:地球内部存在许多地球物理界面,例如古登堡面、莫霍面、康拉德面等,使地球成为具有层状构造的球体。它们形成于不同的地质年代,有的很为古老。有人认为这些形成时代久远地质年代的地球物理界面,其现在空间分布的形态也是古老的。这显然是不对的。因为这些古老界面受到各种动力作用,在整个地质演化过程中,不断改变着自己的位置和形态。例如,在强烈构造运动作用下,会形成新的上地幔隆起(幔隆,即山根)和上地幔坳陷(幔坳),即使地壳和上地幔分界莫霍面形成隆起和坳陷。这些古老的界面和它新的形态的关系,正如“老砖盖新房”。 这就是有关现代地貌、地表构造带和地球物理界面形态的“三新理论”。 第三部分 结语 一、在传统的中国地貌形态特征的基础上,通过展布特征、展布规律和形成机理三个层次跨越式的深入研究和总结,地貌地质力学把中国地貌研究从形态归纳分析,提高到论理的新阶段。 二、掌握了中国地貌展布特征,人们不仅可以直接掌握我国地貌格局和主要地貌单元的分布,容易地把它们绘画成图并铭记在心;更重要的是,可以由此进一步揭示中国地貌的展布规律。 三、懂得了中国地貌展布规律,不仅为我们理解纷繁而多样的地貌现象之间的内在联系和依存关系,铺平了道路;还为深入探讨中国地貌形成机理打下基础。 四、中国地貌形成的新机理告诉我们:和其他许多事物一样,各种宏观地貌格架的形成不是一蹴而就的。中国地貌的演化经历了两个发展阶段。第一阶段在构造运动主导下,形成了“中国大地构造格架”;第二阶段在重力均衡作用下,在大地构造格架的基础上,构建了“中国地貌格架”。 五、造山一成盆统一新机制把造山、造高原和成盆作用、构造运动和重力均衡作用,以及挤压和伸展作用巧妙地结合起来,纳入统一发展演化模式;创造性地运用不同地质阶段主导作用有序转化,合理地解释了盆山构造的形成机理。这一理论具有普通适用意义。 北京地质学会副理事长、中国科学院地质力学研究所研究员。大地构造学家、石油地质学家和地震地质学家。政府特殊津贴获得者。历任地球科学大辞典副主编、中国地质大学客座教授、地质力学专业委员会秘书长、国家地震局基金委评委、长期代表地矿部参加全国地震趋势会商会,中国地质科学院高级职称评委等职。主要学术成就:(1)提出《造山一成盆统一形成新机理》;有“半隐伏构造带”等诸多新发现;对中国大地的构造特征做出全新理论概括。(2)发现冷湖工业油田;以“隐伏东西亚带”双重控油新理论,指导发现陕北大气田。(3)大三线选址中,纠正了攀枝花基地的否定理论,肯定了二滩水电站,否定了牛郎坝基地等。(4)最早填制第一张三峡沿江1/万地质详图,首次填出断裂带,解决了“谷底深槽成因”等三个关键工程地质难题,充分肯定了建坝地质条件。(5)总结出一套中国活动构造特征及其控制地震分区的创新理论;最早编制“填图规范”,开创了“区域地震地质填图”新途径。(6)担任常务副主编,二十多年合作编就《地球科学大辞典》等一系列重要专著。 地质力学论文:从岩石地质力学角度分析老顶的类别及控制 摘要:煤层顶板分为伪顶,直接顶,老顶。伪顶较薄厚度在0.1m~0.2m;开采后很容易冒落;而直接顶开采后也容易冒落;老顶很厚且岩石坚硬开采后很难冒落。因此必须掌握老顶的活动规律,采取针对性的措施,才能控制和管理好顶板实现安全生产。 关键词:老顶类别及控制;岩石地质力学 当采煤工作面回采后,采用全部陷落法管理顶板,其顶板有时候不能够及时垮落,造成大面积悬顶,给安全生产带来隐患。 当工作面从开切眼沿走向向前推进后,其上面的顶板岩层随着工作面的放顶必然会出现岩层接近采空区的部分开始垮落、垮落层上面的没能落下的岩石在应力作用下出现裂缝、在裂缝的岩层上面的岩层出现弯曲下沉三种情况。从科学角度看,工作面中的支护的作用应能支撑住垮落带岩层的重量,综采液压支架或单体液压支柱的可缩量应能适应岩层的裂缝下沉作用。 通过长期的井下现场实践,直接顶的岩石厚度比3倍采高大或者和3倍采高相等时,老塘中只要冒下的直接顶岩石等于3倍采高厚时,采煤工作面上部的老顶或直接顶岩层已开始出现裂缝,形成裂隙带。 如果直接顶的厚度比3倍采高小时,则它上面的老顶可能出现以下两种情况: (1)如果直接顶上面的岩石分层厚度超过6m的老顶。工作面开采后,其也会断开被破坏,因块大,之间挤压力大容易被压实,下降量少,由于直接顶岩层块大互相挤压上降量少和老顶岩石有一个自由空间;如果工作面沿走向推进到一定距离后,老顶达到极限垮落步距必将大范围垮落,必然产生撞击和暴风,危险性大。这种老顶可定为厚度大不容易冒落顶板。 (2)如果直接顶上面的岩石分层厚度不超过6m的老顶。当工作面开采后,其也会断开,转动下沉,下沉落到浮矸上,整个变化过程中,老顶断块间从开始到结束不失水平方向力的互相制约,并且能形成平衡结构,即这类老顶已进入裂隙带。如果这个过程中断块间没有水平力的联系,不能形成平衡,那么老顶是在垮落带里。 关于煤层被采动后其上覆顶板岩层会出现垮落和裂隙现象,我从长期的生产实践中总结出来的规律看出,老顶岩层的高度如果只比其下面自由空间高度大一点点时,是形成不了裂隙带的,老顶岩层的高度要比自由空间高度超过1.5m-2.0m,这样才能形成稳定的平衡结构,才能产生裂隙带。我们可以用下面数学关系式来判别是否进入裂隙带。 这个数学关系式从顶板最底下到上面能判断出各个老顶分层,很容易判别出处在哪个带中。 对难冒落的老顶和比较容易冒落的老顶要用不同的方法去处理。难冒落的要采取打眼放炮方法处理,用炮崩落实现人工强制落顶,消除隐患。实现安全生产。 对垮落带老顶,要用以下措施解决: (1)如果直接顶高度比1倍采高大时,可以对老顶的断裂块采用支撑的措施。生产实践过程看,厚1.5m的老顶,块度长6m左右;2m厚的,岩块长度10m左右;厚2.5m的老顶,块度大小在长14m左右。用增加切顶支柱的办法解决这个问题,是因为老顶断裂是在工作面煤壁里切断,随着采煤工作面的向前推进,老顶断裂线进入采煤工作面上方,必须增加切顶支柱来支撑断裂的老顶。 (2)当直接顶厚度比1倍采高小时,有时煤层直接和老顶接触,可考虑沿切顶线直接切断的方式,为此,必须使老顶岩梁在切顶线处处于固支条件,同时所采用的支柱必须能支得住断裂的老顶的重量。为了使老顶岩梁正好在切顶线处形成固支条件,要求从以下两个方面做起:①工作面切顶支柱的初撑力能平衡工作面上方垮落的岩石的重量,切顶液压支柱初撑力能支住最大悬顶距时老塘上方垮落带岩层的重量。②工作面切顶液压支柱的初撑力与切顶支柱初撑力所形成的反力矩应能支住岩梁由重量所产生的力矩。当选择用大初撑力的单体液压支柱,尤其是选择初撑力大的切顶支柱时,完全能沿切顶线切断垮落带老顶,从而实现安全生产。 地质力学论文:滑坡变形规律的地质力学模型试验研究 摘 要 本试验主要研究毕威高速公K86+800截面分别没有支护和有支护的情况下在开挖路堑后降雨的工况下边坡的稳定性,坡体可能的破坏模式等,利用试验结果验证对比验证边坡支护结构对坡体稳定性起到的作用大小,以及相同支护条件下开挖路堑与降雨作用分别对边坡位移影响大小比较。 关键词 滑坡变形;地质力学模型;相似原理 1 试验内容 1.1 开挖路堑与降雨工况对边坡变形及滑动影响作用对比 通过对相同条件下的边坡(有支护或者无支护)在开挖路堑与降雨两种工况作用下边坡坡面位移与坡体内部位移的监测,对比位移在开挖路堑期间坡面与坡体内部位移变化速率与累计变化量的大小来比较两种不同工况对边坡位移与滑坡规律的影响大小。 1.2 边坡支护与否在开挖路堑与降雨工况下的变形滑动规律对比 分别对支护与没有支护的边坡在相同工况作用下(开挖路堑+降雨)表面位移、内部位移监测,通过对比两者相同位置测点的位移变化趋势,对边坡支护结构作用作出定性的评价。 1.3 试验特色及创新 1)利用相似性原理模拟试验模型及试验参数,选用的模型经过不断重复的对比性试验,选用了与实际相似度较高的试验材料及配合比,有利于试验现象进行观察,为得到一个较为准确的结论做好铺垫。 2)对坡体表面及内部位移分别采用电阻应变式传感器和全站仪经行测量,达到试验数据有科学性、正确性、准确性的目的。 3)正确选用试验模拟工具和方法。雾化喷头及坡体锚固结构,相对尺寸与实际相似度较高有较强的相似性、说服性。 4)合理运用控制变量法、夹逼法进行试验,有效评估了有、无支挡结构的不同破坏程度,对得出试验结论提供了重要的依据。 2 试验原理 2.1 模型相似原理 模型相似原理是指在模型上重现的物理现象应与原型相似,即要求模型材料、模型形状和荷载等均须遵循一定的规律。它们的几何特征和各物理量之间必然互相保持一定的比例关系。 根据弹性理论,可以写出原型和模型之间的平衡方程、相容方程、物理方程、几何方程、边界条件。由此可得到模型的相似判据。 2.2 相似常数的确定 本试验中主要考虑几个控制性相似常数。分别为:几何相似常数CL,应力相似常数 ,材料容重相似常数 。根据以上相似常数可以计算出相应的相似常数。 2.3 相似材料 相似材料除应满足相似关系外,还应做到成本低、性能稳定;受环境变化的影响小;便于加工等。考虑以上因素,本试验用到的相似材料分别有:石英砂、膨胀土、木条、塑料网、铁丝等。用以上材料,按照相似关系制作模型试验中的边坡材料和抗滑桩钢筋网等。 3 试验参数确定 3.1 试验截面的选取 在实验中选择坡体高度最大,危险性相对较大的截面作为研究对象,进行模拟试验。 3.2 相似比及模型尺寸的确定 综合考虑实验的可操作性与实验结果的准确性,确定本试验选择几何相似比CL=90,能满足试验要求。主要考虑重力场的影响,由此确定材料容重相似比为 =1,其余物理量力学指标的相似比按照相似理论导出。 3.3 相似材料的配置 鉴于岩土性质的离散太大,且模型尺寸较小,因此尺寸效应对实验影响较大,单纯采用相似原理反算土体材料参数(C、Φ)并不容易达到理想效果。为了达到试验目的,采用夹逼法进行实验材料的配置。坡体材料采用石英砂与膨胀土两种材料进行配置。 依次采用五组不同的重量配比进行试验。试验条件为对制作好的无支护边坡模型进行路堑开挖和降雨作用,对边坡表面与内部进行位移监测。 通过实验我们选用材料配比为“石英砂:膨胀土=300:75”作为后续试验所采用的材料配比。 4 对比试验 4.1 试验条件模拟方法 1)开挖路堑模拟,路堑开挖阶段模拟采用小规格铲子由上至下的顺序对路堑进行开挖,开挖过程尽量不对坡体产生扰动,分层、有序开挖。 2)降雨作用的模拟,降雨的模拟采用雾化喷头对坡体进行降雨,分次进行降雨,降雨过程流量控制在60 L/h,每次降雨时间控制在10 min~15 min。并且保证无支挡与有支挡情况下对边坡降雨的总时间是一样的。从而使两者降雨总量是一致的。 4.2 试验测试内容及测点布置 试验测试内容包括坡体表面位移,坡体内部位移。坡体内部位移测点有三个,坡体表面位移测点在有支挡时有10个,无支挡时有12个。 4.3 量测系统及原理 表面测点位移测量采用全站仪进行测量,通过全站仪观测预先安装在坡面的铁皮测点来确定实验过程中相应测点位移变化量的大小。 内部位移的测量主要是借助于电阻应变式传感器进行数据采集,并通过北京波普公司生产的数据采集箱进行信号转换。 5 结论 1)在降雨时间控制在一定范围内时,不管是边坡位移变化速率,还是位移变化累计量,路堑开挖所造成的影响都远小于降雨作用的影响,因此开挖路堑对边坡产生滑坡并不是其主要作用。 2)通过边坡加设支挡与不架设支挡进行比较可以发现,加设支挡之后的边坡稳定性得到了明显的提高,内部位移与表面位移变化量都大大降低,坡体几乎不发生滑动,坡体支护起到了良好的效果。 地质力学论文:五里堠煤业地质力学测试及其特征分析 摘 要:煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础,采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。测试表明测试区域应力场类型为σH σh σv型,即水平应力控制型,量级上属于中等偏低应力区;顶板岩层结构及强度存在差异,第一测点顶板较为坚硬,第二测点相对软弱;顶板结构相对稳定,部分层位存在破碎段及裂隙。 关键词:地质力学参数;小孔径多参数耦合快速测试;五里堠煤业;水平应力控制型 1 前言 煤岩体地质力学参数可分为应力参数、变形与强度参数及结构参数,是一切与岩体力学有关的理论研究、工程设计及施工的基础,准确了解煤岩体地质力学参数是岩体力学最基本的一项工作,是认识研究对象必不可少的环节,具有不可替代的重要作用。 煤岩体地质力学参数测试可分为实验室试验和现场测试。实验室试验的岩块已经脱离岩体,在进行试验时很难比较准确地模拟和反映煤岩体在井下的实际状态,如应力环境、结构面分布及其他井下环境因素。因此实验室岩石力学数据往往与井下煤岩体的实际情况出入很大。现场测试在井下煤岩体中进行,在实际的井下环境中测试,测试数据更接近实际。 五里堠煤业为潞安集团整合矿井,之前未进行过系统的地质力学测试,各种基础力学数据缺乏,工程设计随意性较大,不利于矿井的高产高效。为解决这一问题,五里堠煤业采用新开发的小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统进行了系统的地质力学测试。 2 测试方法与测试系统 2.1 地应力测试 相比较应力解除法、应力恢复法等测试方法,水压致裂法有以下优点:(1)能测量较深处的绝对应力状态;(2)它是最直接的测量方法,无需了解和测定岩石的弹性模量,甚至连岩石的抗张强度也可以用水压曲线求出;(3)水压致裂测量应力的空间范围较大,受局部因素的影响较小;(4)不需要套芯工序,可利用其它工程的勘探孔进行压裂;(5)井下测量速度快,成功率较高。 鉴于水压致裂法的上述优点,选择水压致裂法为地质力学快速测试系统的地应力测量方法。水压致裂法地应力测量在现场巷道围岩钻孔中进行。在打好的钻孔中用一对橡胶封隔器封闭选定的钻孔段,然后对封隔器之间的岩孔进行高压注水,直到将围岩压裂。根据压裂曲线和裂纹方向确定最大水平主应力、最小水平主应力及最大水平主应力的方向。垂直主应力由上覆岩层重量求得。 2.2 巷道围岩强度测试 岩体强度原位测量方法有大尺寸压剪试验、冲击锤法、声波探测法、钻孔钻进法及钻孔触探法等。钻孔触探法是一种比较适合煤矿井下巷道围岩强度的测量方法。它具有以下优点:(1)测定结果比较接近岩体;(2)能够测出井下不能取样的软弱破碎煤岩体的强度;(3)能够测出钻孔不同深度、不同层位煤岩体的强度及分布;(4)仪器操作比较简单,可实现快速测量;(5)与现场原位大尺寸压剪试验相比经济得多。 通过比较分析,确定钻孔触探法为地质力学快速测试系统的围岩强度测量方法。钻孔触探法测量钻孔内表面岩壁的强度。在需要测试的煤岩体中打钻孔,利用钻孔触探仪对钻孔孔壁加压进行测试。钻孔触探仪的一个最重要部件是探头,在液压系统液体压力作用下,从探头壳体伸出一个平头探针,压紧钻孔孔壁。继续加压,直到孔壁被压裂,同时记录临界压力值。通过简单的换算,即可得到煤岩体的单轴抗压强度。大量的现场实测表明,该方法可快速、准确地测定煤岩体的单轴抗压强度。 2.3 巷道围岩结构测量 岩体结构观察与测量的方法有很多。在岩体被揭露的地方,岩体的结构暴露出来,可以通过肉眼直接进行观察和描述。对于没有被工程揭露的岩体,要想了解岩体结构,就必须在岩体中打钻孔。 钻孔法有钻孔裂缝压印法、完整岩芯采取法、钻孔壁观察法等。其中,钻孔壁观察法利用钻孔窥视仪观测钻孔壁上的不连续面分布情况。采用钻孔窥视仪,可借助锚杆、锚索孔进行观察,方便、快速、成本低,适用于煤矿井下巷道围岩结构大面积、快速观察。因此,确定钻孔窥视仪孔壁观察法为地质力学快速测试系统的围岩结构测量方法。 3 测试结果及分析 3.1 地应力 共布置两个测点,第一测站位于030210回采面的运输巷中,距离老切眼28m,埋深约为247m。第二测站位于集中回风下山巷道,距2#轨回联巷70m,埋深约为229m。 孔壁岩石的压裂曲线如图1和2所示,测量结果如表1所示。 结果表明,两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。在二个测站中,第一测站σH较大,为14.03MPa;第二测站σH较小,为11.18MPa。二个测站侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44。二个测站最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W。最大水平主应力方向大致为北偏西方向,两个测站一致性较好。 根据理论和数值模拟研究,水平主应力对巷道顶、底板的影响作用大于对两帮的影响,垂直应力主要影响巷道的两帮。σH σh σv应力场情况下,巷道最佳的布置方向为巷道轴线沿最大水平主应力方向,该结论可以作为现场设计和施工的参考。五里堠煤业旧系统3#煤工作面巷道布置方向大部分为N75°E和N80°E之间,这与最大水平主应力之间的夹角为45-60°之间,对巷道顶底板的稳定性极为不利,现场设计应考虑加强顶板的支护。 3.2 围岩强度 (1)顶板岩层。顶板岩层强度(顶板以上10m范围)如图3和4 所示。 图3 第一测站顶板岩层强度第一测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图5,该测点顶板10m范围内岩体平均单轴抗压强度为52.63MPa,但强度分布不均,在2.2~6.4m范围内,围岩单轴抗压强度较大,平均为75.36MPa,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内围岩强度相对较小,仅为32.42MPa。这是因为在2.2~6.4m范围内,巷道顶板主要以砂岩为主,围岩强度较大,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内,岩层是由泥岩、砂质泥岩组成的,岩层强度较小。 图4 第二测站顶板岩层强度第二测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图6,该测点顶板围岩单轴抗压强度整体分布较均匀,钻孔10m范围内平均单轴抗压强度为35.12MPa,只在局部段有围岩强度出现极值,如1.0m处围岩单轴抗压强度较小,为23.61MPa。 (2)煤体。两帮煤体10m范围内的强度如图5和6所示。 图5 第一测站煤体强度第一测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.18MPa,但由图可知煤体强度整体分布较均匀,只在局部段围岩强度相对较大,如34m处,围岩单轴抗压强度较大,为9.4MPa。 图6 第二测站煤体强度第二测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.09MPa;因此,在76~88m段煤体单轴抗压强度相对较小,平均值为5.16MPa,其余各测站都落在7.09MPa线附近。 综合分析两个测点数据,顶板结构有一定差异,第一测点有一层厚度约2m坚硬层,强度达到100MPa,坚硬层上下并有厚度4.5m左右的中硬岩层,强度范围为50-80 MPa;第二测点顶板强度相对较弱,但也相对分布均匀,平均为35MPa,最大为50MPa。两个测点的媒体强度相当,平均略超过7MPa,为软弱煤层。 3.3 围岩结构 对顶板测试孔围岩结构进行钻孔窥视,选取第一测点0-10.8m范围内窥视为例,如图7所示。 第一测点顶板测孔围岩窥视结果中,结合矿区综合柱状图分析可知:该测孔大部分较完整,但局部段有明显的破碎带,孔壁粗糙疏松,围岩空洞破碎,如7.5~7.8m、985~10.35m等处,此外还伴有裂隙、离层、夹层等结构,如065m、5.9m、6.4m、6.6m、6.8m等处。 因此,该测点附近顶板岩层相对结构简单,顶板5.8m范围内基本没有结构弱面,但5.9-6.8m范围内发育多条横向裂隙,以及7.5~7.8m、9.85~10.35m两处较大的破碎段等都大大影响围岩的长期稳定性。 图7 第一测点顶板0-10.8m围岩结构展开图4 结论 (1)巷道围岩地质力学测试是与岩石力学工程的一项最基本的工作,进行巷道布置、支护设计之前,应进行全面、详细的地质力学参数测试,为巷道布置优化和支护设计提供准确、可靠的基础参数。 (2)小孔径单孔多参数快速测试方法,仅采用一个钻孔,就可完成地应力、围岩强度、围岩结构的测量工作,测量速度大幅度提高。 (3)地应力测量结果表明,五里堠煤业两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。σH 分别为14.03MPa和 1118MPa;侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44;最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W,一致性较好。从量级上划分五里堠煤业测试区域地应力水平属于中等偏低应力区。 (4)从两个测站的围岩强度测试结果来看,五里堠煤矿巷道围岩的平均单轴抗压强度分布不均,由于裂隙和破碎带的存在,不同位置围岩体的强度差异较大。从巷道顶板来看,顶板以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。砂岩岩层围岩单轴抗压强度较大,如第一测站顶孔中部的砂岩岩层,强度达到100MPa;而砂质泥岩或泥岩岩层,裂隙和破碎带较发育,加之岩层本身的特性,围岩单轴抗压强度相对较小,平均为35MPa;两测站帮孔煤岩单轴抗压强度总的分布较均匀,平均值在7.1MPa左右。 (5)从两个测站钻孔窥视的结果来看,五里堠煤矿巷道顶板围岩整体较为稳定,但有一定的破碎,有的破碎带挺严重,孔壁伴有一定的裂隙、离层、夹层等结构,两测站中巷道围岩主要为灰色、灰黑色的砂岩、砂质泥岩、泥岩,局部处有煤线、岩石夹层、斜交裂隙等。 地质力学论文:对我国地形分布规律及成因的地质力学分析 摘要:祖国大地上,巍峨耸立的高山,连绵起伏的峻岭,纵横交织的江河,星罗棋布的湖海,塑造了多姿多彩的壮丽河山,构成了我国特有的地形分布特点。作者尝试以地质力学的观点剖析我国网格状地形分布的规律及成因。 关键词:地形;分布规律;地质力学;分析 我们伟大的祖国,山脉纵横,河流交错;丘陵起伏,高远辽阔;平原坦荡,盆地巨硕。它们纵横交织,形成了我国地形的网格状分布特点。 本文试从地质力学的角度.剖析我国网格状地形分布的规律及其成因。 一、我国网格状地形分布的概况 所谓网格状分布的地形。是指构成地形骨架的山脉.互相交织,把大地刻划成一个“棋盘”,在“棋盘”的网格中间分布着高原、平原、盆地和海洋的大陆架等相对低洼地。 当打开中国地形图时.乍一看去.映人眼帘的全国大大小小的山脉和相对低洼,纵横交织,似乎难以找到规律。但仔细观察,就会发现山脉与洼地,在排列上具有方向性展布的规律。归纳起来主要有:东西向、北东――南西向、北西――南东向和南北向;同时,山脉与洼地都是相问分布的,具体情况如下: 东西向山系和低洼地我国东西向山系主要有三条.自北至南依次有:横亘于北纬40-43度之间的天山――阴山山系:展布于北纬32-34度之间的昆仑一秦岭山系:坐落在北纬24-26度左右的南岭山系。这三条山系,彼此之间都是相隔7-8度,而山系两侧都分布着规模巨大的相对洼地。例如,在天山――阴山山系北侧有准葛尔盆地、内蒙古高原;南侧有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原。在秦岭与南岭之间,有四川盆地、长江中下游平原。在南岭以南也有大片低洼地存在。这种山系与洼地相问的分布的现象,虽然各具特色,但它们分布的规律总是隆、凹相问,平行排列,具有明显的方向性特点。 北东向山系和低洼地主要展布在我国东半部和东亚岛弧地区,其延伸方向大致与海岸平行,具体也有三条巨大的山系,自东向西:第一条为岛弧山系,由千山岛群岛、日本群岛、琉球群岛和我国台湾岛所组成:第二条是沿海山系.包括长白山地和东南沿海低山丘陵;第三条是大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山等。这些山系彼此之间,也保持着一定的距离,山系的两侧为相对低洼地。例如。在第一条山系东侧有一系列海沟。这里有世界最深的马里亚纳海沟;在第一、二条山系之间,分布着一系列浅海盆,自北而南有鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等;在第二、三条山系之间,由松辽平原、渤海盆地、华北平原和江汉平原分布;在第三条山系西侧,是由呼伦贝尔巴音和硕盆地、陕甘宁盆地和四川盆地所组成的沉降区。可见,北东向的山系与洼地,也是相问分布,其中,洼地长期持续地沉降,地形较为开阔并具有封闭性特点,接受了大量的沉积物,成为我国石油生成盆地和油田的分布区。这些北东向山系与洼地和东西向山系相交.是我国东半部的地形呈现出明显的网格状展布的特点。 北西向山系和低洼地展布于我国西北地区的主要山系有阿尔泰山和祁连山,它们和我国东半部的北东向山系遥相对应,显示出来镜像对称的特点。北西向山系之间,也有相对低洼地,不过这些低洼地因受东西向山系的联合挤压作用.多呈近东西向的长条菱形洼地。 南北向山系和低洼地主要山系有贺兰山、六盘山、大凉山及横断山脉等。它们已成为我国中部的一条重要地理分界线。在这些山脉之间也有低洼地分布.特别是横断山脉出现了明显的高山与峡谷相问分布的形势。 上述的山系和低洼地相问排列。构成了网格状分布的地形.这在我国东半部表现的尤为明显.东西向和北东――南西向山系互相叠加,形成了比较规则的格子状山系,致使我国东部的洼地形状多呈南北长得菱形。而西部由于受东西向山系的制约,其洼地形状往往多呈东西长得菱形。东部和西部之间,贯以南北向的山系.这就是我国网格状分布的地形格局 二、我国网格状地形分布的成因 我国网格状分布的地形。其成因有多种解释.现以地质力学观点来加以阐述。 地壳运动的基本形式有两种:一种是水平运动;另一种是垂直运动。所谓水平运动即地壳物质在力的作用下沿着地球表面作切线方向运动。所谓垂直运动,即地壳物质在力的作用下沿着地球半径方向作升降运动。这两种运动形式在地壳中虽然共存,但地质力学认为地壳运动是以水平运动为主。在水平运动影响下引起垂直运动。我国的主要山脉,就是在地壳水平运动中,受到水平挤压力而不断隆起形成的。 我国东西向的山脉,都是在南北向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;南北向的山脉,是在东西向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;北东向的山脉和北西向的山脉,则是南北向水平挤压力发生不均衡时,产生扭动而造成的。地壳不是一个均质体.所以对作用到地壳上的力的阻抗也就不同.从而引起刚柔性不同的地块.其运动速度也不同.这样的地块之间便产生了力偶,也就是方向相反,但不在一条直线上的两个力,导致快慢两个地块发生扭动,形成北东向或北西向的斜列山地与洼地。例如,我国东半部就是在这种力偶作用下形成了北东向的三列隆起与洼地。这主要是由于亚洲大陆地壳上部主要由硅铝层组成,具有柔性;而太平洋洋底上部地壳主要是由硅镁层组成,具有刚性,所以运动速度不同。当亚洲大陆向南运动时,太平洋洋壳起阻挡作用,引起北向的力,便产生了反时针方向的扭动,形成了北东向的三隆三凹。同样道理,在我国西半部,由于亚洲大陆在向南滑动中受到了印度板块的阻抗.这样使地壳中又产生了不均衡的力偶作用.出现了顺时针方向的扭动.形成了一系列北西向的山地与洼地。可见,我国的山脉,都是由南北向水平挤压力和东西向水平挤压力作用的结果。 既然我国的山脉形成是与南北向和东西向的水平挤压力有关,那么这些力是怎样产生的呢?地质力学认为,这与地球自转速度的变更有关。 当地球自转时.除两极外.地壳任何一点都会受到离心力的作用。该离心力可以分解成两个分力,其一是垂直地面的垂直分力,这个力因受地心引力的抵消,对地面物质运动不起作用;其二是平行地面,指向赤道的水平分力。当地球自转速度加快时,正是这个水平分力使地壳物质沿着经线方向.从高纬向低纬推挤.引起某些大陆块的滑动.形成了东西向地质构造和与之相应的山脉与洼地。在地球自转速度发生变化时,便会产生东西向的纬向惯性力。特别是地球自转由慢变快时,纬向惯性力的方向由东指向西,减慢时相反,由西指向东。正是这个力造成地壳上层物质东西方向的运动.从而产生了南北向的地质构造和与之相应的山脉及洼地。在上述两种力的作用下,如果在地壳的某些地段发生不平衡,便导致了各种扭动构造体系的产生,我国北东向、西北向的地形就与之有关。 三、结论 我国地貌形态呈网络状分布的根本原因.就在于地球自转速度变更时产生的离心力的水平力(即南北向水平挤压力)和纬向惯性力(即东西向水平挤压力)共同作用的结果。 地质力学论文:浅析地质力学模型试验技术的研究与应用 摘要:当前,大型地下洞群所处的地质环境愈加复杂,尤其是在深埋、高地应力条件下,洞群围岩的稳定性状况、破坏形态和破坏机制等问题急需解决,而地质力学模型试验是解决这类问题的主要研究方法。该文主要分析了模拟材料、组合式模型试验装置、量测技术等问题,并介绍了模型试验的工程应用。 关键词:地质力学 模型试验技术 工程应用 引 言 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机理等。2l世纪是中国工程建设快速发展的世纪,水利、水电、能源、交通等大型工程的开发已成为我国经济建设的重点。对这些复杂的问题,一方面要借助理论分析、计算机数字模拟方法去研究;另一方面,更多地要借助地质力学模型试验手段来解决。大量的工程实践证明,地质力学模型试验方法是研究大型岩土工程问题,特别是地下工程问题的一种行之有效的方法。 1 模型材料 根据相似理论,模型的几何尺寸、边界条件、荷载及相似材料的容重、强度及变形特性等方面必须与原型相似。一般根据要研究问题的性质,寻找满足主要参数相似的材料。例如,对于沿夹层滑动的稳定问题,夹层材料的相似性必须严格满足,而岩体的某些材料参数的相似性可以适当放宽。 目前国内外最常用的是采用石膏、重晶石粉、石英砂等材料配合而成的,具有代表性的是韩伯鲤等研制的MSB材料和马芳平等研制的NIOS相似材料,这2种材料都具有较好的性能,但都具有不足的地方。酒精易于挥发,干燥时间短,可缩短试验周期;没有任何毒副作用,不会对人体造成伤害:压制成型的砌块易于切割,能满足模型拼装砌筑的工艺要求;容重高、抗压强度和弹性模量低;性能稳定,不生锈,有很高的绝缘性;由于各种材料拌和后未产生化学反应,因此试验后的材料可重复使用,提高了材料的利用率和使用寿命等优点。 2 组合式模型试验装置 2.1组合式试验台 张强勇等研制的组合式三维模型试验装置,采用分体式设计,其主要由底盘、箱体、加载系统组成(见图1)。其中,钢台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成,而盒式铸钢构件采用25 Mn材料在铸造钢厂一次制模整体铸造而成。钢台架底盘由8块长250 cm、宽50cm、厚8 cm,其上带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。另外,在隧洞部位,采用具有隧洞尺寸形状的箱体拼装,可并且采用钢化玻璃覆盖,这种设计即保证了模型的侧向刚度,又可在试验过程中可以观察到隧洞的破坏部位和形状。 1――底盘;2――盒式台架;3――引线透气孔;4――连接螺栓; 5――高强拉杆;6――刚肋;7――隧洞模型;8――钢化玻璃 图1 新型模型试验装置 该模型试验台具有刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整的特点,箱体根据不同的试验要求组合成不同的形状和尺寸。液压加载系统的油管和测试导线易于引出,材料容易干燥。 2.2液压加载系统 采用的液压加载控制系统可实现自动控制液压,并能长时间的(至少15d)保持设定的压力值。该系统主要由液压控制台、41个吨位为300 kN的液压千斤项、高压油泵、油箱、液压排气系统、液压传感器等组成。模型项面模拟垂向重力荷载、左右两个水平方向模拟梯级加载,各设5个千斤顶;底座与模型之间设有10个液压千斤项;洞室轴线方向的4个梯级荷载在背面共设有16个千斤顶。此项模型试验系统已申报国家发明专利。(见图2) 图2 加载装置系统 3 量测技术 模型试验一般测量的数据为应变和位移。模型变形测量方法大体可归纳为3类:机械法、电测法和光测法。计算机技术和自动化技术的应用保证了试验结果测量的自动化和可靠性。 实验力学发展最快的领域是量测和数据采集技术,每一项新的量测技术的诞生都会推动实验水平的提高,地质力学试验技术同样如此。模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态,测量的主要方法有电阻应变片和应变仪、 位移传感器、激光散斑、云纹、摄象录象等。在三维模型中,地质构造(如断层或夹层)内部相对位移的测量十分重要,而内部位移传感器并没有现成的产品。长江科学院研制出一种高精度位移计,采用等强度梁的结构形式,用厚的磷铜片制成,在梁上、下部共贴 片电阻片,组成全桥电路,使用时将其埋设在构造面的下盘,其上埋一个固定桩,这样就可以测量结构面上、下盘的相对位移。在数据采集技术上,目前已实现自动采集、实时监测和自动绘图等全自动化流程。 4 模型试验的工程应用 4.1大坝坝基抗滑稳定问题 对于大坝基岩抗滑稳定,尤其是深层抗滑稳定问题,地质力学模型可以比较全面地模拟地质构造及其组合,在加载过程中可以直接观测到地质构造的变形及对大坝的影响、坝基破坏的路径和超载安全度,尤其对于地质构造沿坝轴线方向有视倾角的三维问题,用模型试验更有优势。例如,葛洲坝二江泄水闸抗滑稳定、 三峡左厂房坝段整体稳定和铜街子厂房坝段稳定等问题都通过地质力学模型进行过大量的研究。 4.2拱坝坝肩抗滑稳定问题 拱坝坝肩稳定问题是典型的三维问题,尤其是存在复杂的地质构造和地形形态时,模型试验有着不可替代的优点,它可以直观地展现出坝肩岩体在拱推力作用下的变形和破坏过程以及大坝超载安全度。国内大多数大中型拱坝都采用模型试验方法研究坝肩稳定问题,象龙羊峡、清江隔河岩、二滩、小湾、东风和李家峡等工程的拱坝。 4.3边坡开挖和稳定问题 用试验方法可以比较方便地研究边坡在原始地应力作用下开挖卸荷作用, 也可以通过改变边坡坡角的方法研究边坡抗滑稳定安全储备问题。例如在三峡永久船闸开挖边坡、 清江隔河岩厂房高边坡和三峡库区链子崖危岩体边坡等进行过这方面的试验研究。 4.4 地下洞室开挖及围岩稳定问题 地下洞室分级开挖、围岩稳定性、洞室群之间的相互关系及喷锚支护等加固措施的研究是地质力学模型试验的重要研究领域, 国内许多地下厂房或地下防护工程都采用过模型试验研究围岩稳定问题。 5结论 在模型材料方面,结构面相似材料大部分已解决,但结构体相似材料方面还有大量工作要做,还要寻找在保证重度和变形模量相似情况下,同时满足各项强度指标和应力应变关系的相似材料,只有这样才能模拟断裂、流变和强度破坏等材料非线性特性。对于大变形模型要发展非接触的测量装置并自动转换成数值信号。
1引言 随着城市经济和城市化进程的发展,对社会公共服务质量要求逐渐提升,而地下管廊施工技术就是有效优化城市发展问题的途径。 2城市地下管廊建设原则和现状分析 2.1地下城市管廊的基本原则 第一:遵循严格施工标准原则。在管廊地下施工过程中,整体的施工结构、施工设计以及施工细节都需要按照最高施工标准进行,这样才能优化每个环节城市地下管廊的质量,确保工程的安全性和稳定性。在进行地下管廊规划时,还需要综合分析城市规划和发展,确保管廊、管线以及断面尺寸能够与城市发展需求有效适应,为城市发展奠定优质的基础。与此同时,城市地下管廊是一项隐蔽性工程,工程使用年限非常久,一般是一百年以上。因而在管廊施工中,为了城市管廊施工需求,应该确保地下管道施工质量,完善施工的耐久性和抗震性。这样既可以提升城市地下管廊的使用年限,而且还能减少管廊维护费用,提升工程经济效益。第二:坚持科学规划设计原则。在城市地下管廊施工中,相关部门需要全面分析地下管廊情况,结合综合性分析评估方法和数据,优化城市地下空间的管理和控制,为城市管廊施工奠定基础。与此同时,城市地下管廊规划设计人员还需要确保管廊建设的可行性,构建合理规划目标、完善附件设施、强化投资评估等环节,为城市地下管廊的后期运行提供保障。第三:坚持共同协作、共同监督的原则。在城市化发展的进程中,综合性城市管廊结构对城市发展局势有着重要影响。因而在实际的建设规划中,需要结合城市地下交通、地下隧道以及地下空间的规划设计,综合考虑城市管廊的规划和设计,进一步提升管廊施工的合理性。另一方面,还需要全面优化地下管廊施工的各方协作,强化施工协作、施工投资以和施工管理等方面的合作,落实法律法规在规划管理的应用,进一步保障城市管廊建设的发展。 2.2城市地下管廊施工技术要素分析 在当前的城市地下管廊施工中,各种施工技术和方法都存在优缺点,直接影响着地下管廊施工质量。明挖现浇法就具有施工费用低、工期短的优势,但是对交通影响较大,影响城市发展。与此同时,城市地下管廊施工要点还包括:断面形式分为包含矩形和圆形;隔断形式包含单腔和双腔;施工方法包含明挖现浇法、明挖预制拼装法以及盾构法施工技术等。另一方面,在传统的城市地下管廊施工中,管线敷设和地下管廊两种方式是主要的建设方式。传统管敷设方式的开挖直埋、夯管、定向钻等都具有各自的优缺点,对建设施工有一定影响。例如,开挖直埋的建设方式的工作范围较广,需要较多的人力资源和设备资源,成本消耗较大。同时,开挖直埋方式还存在破坏环境、工期长的施工难题,不利于距离较长的管廊铺设施工。反正,城市地下管廊施工方式就具有比较大的优势,不仅可以提升城市地下空间利用效率,落实城市管廊的分散管理,而且还能为管道检修和维护提供便利,为城市发展奠定优质的地下管廊环境。 3明挖现浇法城市地下管廊的具体施工工序 3.1城市地下管廊维护结构施工工序 首先:选择合理的围护结构,奠定结构基础。在城市地下管廊的发展中,需要根据管廊顶板、侧壁厚度以及基坑面积,采用合理的管廊维护结构,这样才能确保管廊维护质量。例如,当施工区域地下管廊顶板侧面厚度薄、基坑面积和深度不足的时候,就不能利用钻孔灌注桩以及SMW等大规模维护方法,影响管廊维护结构的施工质量。其次:拉森钢板桩及H型钢围檩施工技术。在城市地下管廊中应用明挖现浇法技术,可以充分考虑管廊的标高和地下水位,综合利用拉森钢板桩及H型钢围檩,可以进一步避免基坑底部隆起,保障基坑施工的安全性,提升地下结构的承载力。最后:根据城市地下管廊施工状况,选择合理的钢管支撑。如果城市地下管廊施工中,管廊底部土地的水分过足、承受力小等情况,就需要适当降低围檩和支撑高度,进一步避免基坑底部隆起、拉森钢板桩位移现象的发生。另一方面,为了有效保障城市地下管廊侧墙顶板浇注的质量,完善其整体结构的防水功能,可以有效利用底板换撑的方式进行施工,提升混凝土的养护强度,确保管廊钢管支撑质量。 3.2城市地下管廊主体构造的施工工序 在进行城市地下管廊施工过程中,不仅需要全面掌握施工环境的分析和勘查,而且还要合理落实每个环节、每个时间段的施工技术,这样才能保障地下管廊施工的顺利进行,确保工程建设进度,避免过度影响城市交通和发展。当城市地下管廊施工中采取明挖现浇法时,需要对城市交通设施进行隔断处理,对施工周边区域进行保护,构建优质的施工环境。例如,在城市地下管廊明挖现浇法施工进行模板和混凝土施工时,模板可以采取传统的木模+木檩条+钢管撑的结构方式,在拉螺杆的中间部位衔接止水钢铁片,这样不仅可以巩固地下防水结构,而且还能提升防水质量。当城市地下管廊的模型混凝土拆模后,需要及时切断拉螺栓的突出部分,再利用水泥浆进行修补和维护,确保模型结构的完整性。通过这样的方式,可以进一步强化混凝土模型的结构质量,确保混凝土的密度,为地下管廊施工提供保障。另一方面,在进行城市地下管廊明挖现浇法施工中,还需要全面掌握施工缝的伸缩方向,综合考虑混凝土结构的伸缩变形趋势,采用合理有效的可拆卸式止水伸缩缝,保障城市地下管廊明挖现浇法施工质量。在管道安装前需要有效完善混凝土结构的缺陷处理、优化钢板表面的光洁度,综合利用压块固定橡胶止水带,全面实现伸缩缝结构的处理。与此同时,在进行下阶段的伸缩缝混凝土浇筑前期,还应该将挤塑聚苯板贴合两端混凝土的衔接部位,这样可以有效避免混凝土的伸缩变形,还能够巩固橡胶止水的作用,提升混凝土结构的强度。通过这样的方式,可以为城市地下管廊明挖现浇法施工提供良好的混凝土结构质量,强化明挖现浇法施工基础强度,全面提升地下管廊施工质量。另外,地下管道防水性是管廊质量和性能的评估要点,对管道的正常运行有着重要影响。通过结合明挖现浇法施工技术,完善自防水和外部防水的综合性能,进一步提升管廊两道的防水质量。例如,在明挖现浇法施工应用中,可以利用C35P6的防水体系,在地下管廊侧壁穿管处安装防水钢板,在管道衔接处利用橡胶防水带,提升管道自身防水质量。同时,在进行外部防水施工时,可以合理利用非固化沥青防水涂料,对混凝土的空隙和裂缝进行填补,进一步提升混凝土的防水质量。通过这样的方式,可以全面优化地下管廊施工的质量,为管廊的正常运行提供优质保障。最后,在城市地下管廊的建设中,如果涉及大规模的开挖方式,可以有效结合井点降水的施工方法,全面路落实土石的挖掘以及管道铺设。通过这样的方式,可以避免围护结构施工,提升管道施工时间和质量,提升了管道施工的效率。另一方面,城市地下管廊的施工中,还可以利用屏风式施工技术,落实“随挖随撑”的施工原则,对管廊基坑进行合理的挖掘。同时,在基坑挖掘的过程中,还应该合理规划基坑的排水降水措施,与地下水区域保持适度的距离,避免发生渗水的现象。通过这样的方式,可以进一步提升明挖现浇法施工价值,提升城市地下管廊施工质量,为城市运行提供保障。 4明挖现浇法在城市地下管廊施工应用途径 在城市化进程中,为了全面提升城市地下管廊的运行质量,推进城市经济和环境的全面发展,可以从几个途径进行落实:第一,全面优化标准化建设目标,落实地下管廊施工的严格性和规范性。城市地下管廊是城市发展的命脉,对城市未来发展和规划有着重要意义。因而,城市地下管廊规划设计需要具有前瞻性,需要综合分析城市发展趋势,合理优化城市地下空间,为城市发展奠定良好的管道布局。第二:进一步强化城市管道的拼接技术,提升管道的运输质量。在明挖现浇法技术的应用中,需要重视管廊模块的衔接,确保管廊长度得到有效的控制,进而实现长距离管道施工。第三:城市地下管廊施工技术是工程建设的保障,通过协调相关科学技术,落实地理信息技术的监督管理作用。这样不仅可以实现地下管廊信息的共享,进一步提升城市管廊的管理规划质量。 5结束语 总而言之,在城市地下管廊发展过程中,全面利用明挖现浇法技术优化管道施工质量,提升城市的地下发展空间,为城市规划营造良好环境。通过优化城市地下管廊结构、防水性能,可以提升管道的使用年限,提升管道工程的经济效益。 参考文献: [1]佚名.明挖现浇综合管廊防水设计与施工技术探讨[J].中国建筑防水,2018. [2]李文峰,董小三,宋立明.城市地下综合管廊防水施工技术要点[J].智能城市,2017(6):99. [3]姚守龙,王志鹤.关于城市地下综合管廊的施工技术研究[J].绿色环保建材,2017(1):111. 作者简介:吴博(1986—),男,汉族,海南海口人,本科,助理工程师,研究方向路桥。
煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术的应用 摘要:在煤炭企业发展中,安全问题一直都是关注重点,因此,就需要重视煤矿安全生产监控与通信技术。但在实际工作中却发现,很多煤矿企业在应用安全生产监控与通信技术中存在不少问题。所以应联系实际情况提出有效解决措施,促进煤矿企业发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 1煤矿安全生产监控与通信技术的目的 尽管经过多年发展,煤炭行业发展十分迅速,也为国家带来了巨大经济效益,然而,煤炭开发安全问题却成为人们关注重点,为减少安全事故发生,促进煤炭行业发展,避免人为参与造成管理不善等不良事故的出现,就需要在事故出现以前,通过预警机制减轻安全事故所带来的不利影响,这就需要重视煤矿安全生产,加强对煤炭安全生产的监督,强化通信技术,只有这样才能保证煤矿始终处于安全生产,更可以促进煤炭企业发展。 2煤矿安全生产监控与通信技术应用 2.1煤矿安全监控技术与标准 为防止煤矿生产中会发生爆炸的情况,缩短电线传输距离,优化井下工作环境,就需要构建树形结构安全生产监控设施,增强煤矿企业在市场中的竞争能力。针对井下工作环境较差,电网电压容易受幅度范围等因素的影响,在实际安全生产监控系统中就要应用合适的传感器,同远程供电的方式实现供电目标,同时,采用这样的方式还可以去到中继器在煤矿生产中的应用,这也是提高煤炭安全生产的有效措施[1]。 2.2全矿井移动通信技术与系统 要实时了解煤矿井下实际工作情况,相关工作人员经常需要运用调查的方式实现这一目标,为更好地掌握井下工作情况与煤矿井下的无线传输规律与特点,就需要做好矿井工作分析,满足移动通信需求等各种需求。由于煤炭矿井工作中对无线运输损耗的影响较大,发射功率也会受到很多限制,不仅要求所使用的设备体积要小,还要具有良好的抗干扰能力,减少故障发生概率,同时,可以接受多种电源,所以就需要做好基站分析工作,保证矿井始终处于移动通信中。为实现这一目标就需要将现代科技应用进来,研制出与WIFI技术相类似的产品,增强矿井移动通信系统,这样就可以保证煤矿始终处于安全运行状态,不仅可以防止安全事故发生,还可以将危险转移出去,即便发生安全事故,也能够做好救援工作,将安全事故所带来的损害降到最低[2]。 2.3确定煤矿工人位置的监测系统 虽然煤矿企业为防止安全事故发生所带来的不良影响,让下井的工作人员都佩戴了GPS系统,但受多种因素影响,井下并不能完全被GPS信号所覆盖,这就需要联系实际情况,做好定位检测系统的研究。在实际设计中至少要满足以下几点要求:首先,保证识别卡与安全监控系统分站间的无线传播距离在10m以上。其次,对于安全生产监控系统中所使用的识别卡,在位移中的速度至少要在5m/s以上。再者,针对识别卡的并发数量最低应为80个。最后,将安全生产监控系统的出错率降到0.01%以下,在安装识别卡的过程中,要保证最少为8000个。由于安全监控系统的主要作用是为监控部门提供井下工作人员精准位置,所以,如果当井下工作人员出现超标或有人进入危险区域以后,位置检测系统就要及时确定人员具体位置,帮助相关工作人员最好营救工作。此外,还要通过了解工作人员的位置,掌握工人的出勤情况与工作情况,以便做好管理人员安排,减少不良事件的出现。 2.4提高煤炭产量的监控技术 为保证煤炭资源可以长久使用,相关技术人员要重点研究提高煤炭产量的监控系统。这样不仅可以促进煤炭生产,还可以为煤炭企业提供实时信息,做到每隔一小时汇报一次产量数据,并根据国家与地区的政策做好数据核对与分析。如果发生煤炭企业所开采出现的资源与国家或地区设定标准违背,相关部门就可以立即受到报警信息,然后通过严惩防止此类情况再次发生。此外,煤炭企业还要做好技术监控,帮助相关部门做好审查工作中,保证所提供的监测数据真实有效,与企业实际生产相一致。同时,在企业发展中还要做好规范工作,避免随意开采煤炭资源情况的发生,只有这样才能促进我国煤炭资源能够被后世使用,这也是促进我国经济发展的重要力量。 2.5远程监控技术 首先,为减少煤炭资源开发中所带来的不利影响,就要将各种事故降到最低,参与井下工作的人员也要尽量少,因此,国家相关部门就要明确指出参与井下工作的具体人员,避免因参与人员过多而造成不必要的损失。做好实行远程无人监控,通过这样的技术不仅可以实时了解井下工作人员的实际情况,还可以随时获得井下具体人数,如果人员过多,就会发出预警信息,相关工作人员也可以及时将多余人员调上来,防止意外情况的出现。其次,为避免井下施工人员过多,通过无人值守远程监控技术也可以为相关工作人员提供必要的供电系统、运输系统等,且这些系统都是在无人的情况下开展的这样就有效防止了因人数过多而造成不必要的损失,同时还可以节省大量人力、物力与财力,不仅可以降低煤炭资源成本,还可以提高企业经济效益。这些都是应用无人远程监控系统所带来的好处。 3煤矿安全生产监控与通信技术未来发展 为提高煤矿安全生产监控与通信技术的应用,还需要重视未来技术的发展与研究。首先,煤矿安全生产监控与通信技术应朝着物联网技术发展,以此降低成本,同时也可以使煤矿安全生产监控更加完善,增强企业在的竞争能力。其次,构建煤矿一体化通信技术,为提高煤矿安全生产能力,还需要重视煤矿生产调度,增强应急通信能力,最好将语音通信、视频通信等联系在一起,只有这样才能促进企业发展,尤其是在救援上应实现通过视频了解井下人员的实际情况。最后,在井下还要应用生命探测技术,特别是在灾难发生以后,可以利用该技术在地上就了解人员生存情况,做到及时探究井下幸存人员的生命迹象,确定其准确位置,然后根据实际情况开展营救,将损失降到最低,只有这样才能真正发挥煤矿安全生产监控与通信技术的作用。此外,还要做好探寻无盲点,在搜救过程中应尽量使用救灾机器人,以防人工搜救发生危险等情况的出现,利用机器人就可以将人类损失降到最低,真正起到安全生产的作用。 4结论 监控技术与通信技术的不断提高,可以促进企业发展,同时还可以规避安全事故。尤其是在开发煤炭资源的过程中,要加强煤矿安全探究,只有这样才能保证井下人员的生命安全,真正促进煤炭企业发展,并实现可持续发展,这与国家政策也是一致的。因此,一定要做好煤炭安全生产监控与通信技术的研究。 作者:程亮 单位:贵州工程应用技术学院 煤矿自动化通信技术研究:煤矿安全生产监控与通信技术研究 摘要:基于煤矿安全生产监控的基本概述,分析目前中国煤矿安全生产监控与通信技术的现状,提出其发展趋势,旨在加强行业交流,提高煤矿生产的安全系数,确保员工生命健康,以利于煤矿企业长远发展。 关键词:煤矿安全生产;监控;通信技术 0引言 煤炭是中国经济建设发展的重要资源,其占中国一次能源消费的比重约70%。然而煤矿井下地质构造十分复杂,并且开发条件十分恶劣,接近一半的矿井都是瓦斯矿井,进而增加安全生产煤矿工作的难度,而且近年来煤矿事故死亡人数居高不下[1]。此外,随着煤矿采掘深度不断加深,高效率、高产量矿井不断涌现,煤矿企业需要更新安全技术。由于煤矿安全事故频频发生,加上煤矿企业长远发展的需要,很多煤矿企业都采用安全监控系统,该系统是指企业采用机电设备监控煤矿生产中排水、提升、运输等环节及温度、烟雾、风速、瓦斯等参数,并且通过计算机技术处理信息数据的一种应用系统[2]。该系统的应用可有效提高煤矿生产的安全系统,并且大幅度提高煤矿生产效率。 1基本概述 目前,很多煤矿企业已经采用安全生产监控系统,该系统将数据信息通信、控制与监测、采集信号等功能集中在同一系统中,充分利用板块化的构思来对软件程序、硬件思路进行设计[3]。监测人员通过该系统可实时观察矿井员工的作业环境有无危险因素,并且分析监测数据信息预测是否会发生煤矿安全事故,有利于管理人员及时发现危险因素,并且及时采取有效的预防措施来确保作业员工的生命健康,降低煤矿事故的发生率。该系统采用特定的芯片作为实时传输数据的工具,并且根据用户需要将历史数据以不同的电路及数据状态显示出来。系统设计人员采用非常简单的方式连接硬件,不管在多么恶劣的工作环境中,该系统都可正常工作,且确保通信数据的质量,正是由于这些优势,该系统得到广大煤矿企业的认可而广泛应用。通过分析监控与通信系统,可发现其具有四方面特征:a)可监测与控制相同时间内整个煤矿井下的状况,真实记录模拟量,通过可调取历史报警记录来获取完整的资料信息[4];b)可在电脑操作状态下采用编码技术,且通过通信技术来判定数据,以声光的形式提醒矿井作业人员,确保井下作业环境的安全;c)可对断电进行恢复操作,无需到现场执行,采用异步控制及远程控制就可达到预期效果;d)在实时监控过程中,能全面、真实了解矿井下员工的工作环境,为正确判断其安全性提供依据。 2煤矿监控系统的现状 2.1井下作业员工定位技术 因为多数矿井下的GPS相关信号难以覆盖所有通道,所以国家对此提出一系列要求:企业在井下设置的识别卡必须超过8000个,监控系统产生的漏读率必须低于0.01%,识别卡的数量必须超过80个,识别卡发生位移的速度必须超过5m/s,监控系统分站、识别卡间的传播距离必须超过10m。大部分煤矿事故都是发生在矿井下,要想确保井下作业员工的生命安全,煤矿企业必须在井下设置定位系统,该系统可实时收集井下的数据信息,及时发现存在的安全隐患,为调整开采计划提供依据[5]。倘若矿井下已发生特大煤矿安全事故,该系统可利于缩短抢救人员搜出井下员工的时间,赢得抢救时间。过去的GPS信号难以覆盖矿井下的每个地方,相当一部分的巷道属于信号盲区。随着信息技术迅猛发展,目前很多企业逐渐采用漏泄电缆、RFID系统,为定位井下员工提供向导。 2.2全井下移动通信 有关专家发现很多煤矿井下具有特定的无线传输规律,研究发现井下无线传输具有电气防爆能力强、防护性能良好、抵抗故障较强、设备体积不大、衰减速度较大等特征,为此,认为可采用多基站类型的网络结构[6]。有的研究通过高科技术,顺利研发构建在WIFI基础上的通信系统,实践证明,该系统对于应急救援、安全避险等过程中具有至关重要的作用。 2.3监控系统技术 一些研究发现,对于作业环境非常恶劣的矿井,并且电压波动较大,为此技术人员应当采用远程供电;对于电线可传输较远距离、电气极易出现爆炸情况的煤矿井,技术人员应当采用树形结构安装。 2.4产量监控系统及其技术 近几年,中国煤炭生产难以满足经济建设的需要,进而很多煤炭企业只追求短期利益,对煤炭进行无节制、无计划地开采,严重威胁子孙后代的利益。为了提高中国煤炭资源的开发及使用年限,一些专家着手研究产量监控系统,该系统通过远程传输手段,实时监控煤矿产量,按照相关规定来评价、核对收集的数据。倘若煤炭企业产量已经超出相关规定,则管理部门系统会出现警告信息,给予企业一定的处罚。通过产量监控系统,管理部门可清楚掌握企业生产情况,便于审查,同时有效提高监测数据的精确性及准确性,规范企业的生产工作,有效制止企业无节制开采的行为,确保国家煤炭资源的使用年限,有利于中国经济建设长远发展。 2.5无人值守的远程监控系统 为降低特大煤矿事故的发生率,在进行井下煤矿开采过程中,通常应尽量减少井下作业员工。为此,管理部门应针对井下作业员工的人数提出相关要求,为有效避免井下作业员工人数超出标准,要实时监控井下人数。有些专家研发无人值守的远程监控系统,管理人员通过该系统能实时掌握井下作业员工的数量,倘若发现井下员工数量超过标准的情况,则该系统自动显示预警,进而有利于调整井下工作员工的数量。为防止井下作业员工数量超出标准的情况,该系统设置无人轨道、无人胶带、无人供电等系统,可有效降低由于井下作业员工数量超标而导致煤矿安全事故的发生率,并且大幅度节约煤矿生产的财力、物力及人力资源,可有效降低生产成本。 3煤矿监控与通信技术发展趋势 3.1一体化的通信系统及技术 为提高应急通信的要求,煤矿企业应当研发一体化的通信系统。该系统应当具备以下功能:固定与移动通信,短信、视频、语言等形式的通信,监测位置、紧急呼叫、应急扩音、报警联动等功能。 3.2矿用物联网 为减少煤矿企业的库存煤炭量,并且降低企业生产成本,企业应当采用矿用物联网技术,全程监管地测、通风、电气、提升、运输等装备的使用、仓储、运输、采购等各个环节,可从以下几点着手:研发水泵操作人员、采煤机器的司机、绞车的司机、放炮员工、电钳员工、安全检查人员等员工工作环境员工、机器环闭锁的相关系统,研发员工、掘进机器、采煤机、胶轮车等静、动目标的管控系统,制定联网技术处理、传输、编码等相关标准。 3.3特大事故预警技术 研发特大事故预警技术是降低事故发生率的有效措施。目前,监控系统具有断电和预警功能,少数企业监控系统具有特大事故预警的作用,但准确度不高,无法满足安全工作要求。为此,煤矿企业应当强化这方面的研究。 4结语 煤矿监控与通信技术对于作业人员、企业长远发展、国家经济建设都具有至关重要的作用。为此,探究煤矿监控与通信技术具有现实的意义。在简要分析监控与通信系统的基础上,从井下作业员工定位技术、全井下移动通信、监控系统与技术、产量监控系统及其技术、无人值守的远程监控系统等方面阐述目前中国煤矿企业监控与通信技术的应用现状,从一体化的通信系统及技术、矿用物联网技术、特大事故预警技术等方面提出未来发展趋势,以期提高煤矿生产的安全性,确保作业员工的生命安全,促进企业长远发展。 作者:李大鹏 单位:潞安集团潞宁煤业有限责任公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术现状与发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术探讨 摘要:现如今,我国煤矿的发展已经越来越好,很多大型煤矿已经充分意识到自动化技术和通信技术的重要性。在实际的煤矿开采中,人们应用非常先进的技术手段,将煤矿开采工作推向了更高的层次。从目前的情况来看,我国煤矿开采融合了自动化技术和通信技术,这些都是现代化煤矿发展中的优秀内容。为了能够更好地提升煤矿产业的高效发展,有关工作人员应该充分认识到煤矿自动化和通信技术的重要性。本文将会针对煤矿自动化和通信技术的发展历程进行简单的分析,并对煤矿自动化技术和煤矿通信技术等内容进行具体的阐述。 关键词:煤矿;自动化技术;通信技术;现代化发展 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术。煤矿自动化技术最早出现于20世纪60年代,当时继电器是一项主要的自动化器件,但是由于受到技术方面的限制,继电器的体积非常庞大,不仅操作起来十分困难,其安全性也较差,并不能够实现长期稳定的发展目标。到了20世纪70年代,我国自动化继电器的发展出现了一定的进步,主要是晶体管与逻辑电路的发展开始出现,这为继电器的使用给予了有力的保障。后来,单片机的出现开始替代了传统的自动化设备,这些都将会影响到煤矿自动化通信的安全性。随着社会的不断发展和进步,越来越多的高效设备已经融入到煤矿自动化设备的发展当中,并且为提升煤矿开采的高效性奠定了坚实的基础。1.2矿井通信。在煤矿开采的过程中,会涉及很多的内容,为了确保矿井通信设备的快速发展,不仅要保证矿井设备的先进性,还需要保证通信系统的分散性。由于在实际的矿井通信中,经常会遇到各种各样的问题,要想从根本上保证矿井内部工作人员的安全性,就应该充分认识到矿井通信的重要性,要求矿井覆盖面积达到一定的程度,然后按照区域覆盖面积将煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。这些都是矿井通信技术所包含的主要内容。在矿井通信技术的发展中,还有一些矿用通信系统是为了更好地提升矿用透地通信系统的工作效率,常见的有CDMA通信系统、小灵通系统与矿用载波通信系统,这些都是矿井通信系统中能够经常运用的系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络。随着社会的发展和信息化技术的进步,高速监控网络已经实现了快速的发展,这为提升我国煤矿自动化技术的发展奠定了坚实的基础。工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统都是我国煤矿产业中常见的高速监控网络系统,其中,冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台。但是,从宏观的角度来看,由于我国工业控制网的开放性比较差,在我国只有少数煤矿企业应用该技术。然而,在矿井装备当中,常用的矿井网络系统会将视频、数据、语音等多种信息结合到一起,这样的通信效率会更高,也会更加准确地掌握煤矿自动化技术的发展情况,所以,综合来看,煤矿自动化系统将会有着更好的发展前景和发展空间。2.2自动化平台软件。煤矿自动化控制不仅需要专业的人力资源,更需要先进的信息化网络技术,管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的主要形式。自动化平台软件之所以能够更好地推动煤矿通信技术的发展,就是因为自动化平台软件可以结合很多现代化的信息技术,让先进的科学技术与实际的网络化发展完美地融合到一起。其中,Web服务软件在管理层的Web服务器中比较安全,也可以起到很好的自动化控制作用,让自动化平台服务的发展实现全面的发展。不仅如此,煤矿自动化发展在现代化的社会发展中必将会具有非常广阔的发展前景和发展空间。与传统的煤矿产业相比,现代化的煤矿产业中,自动化平台软件的发展将会更受欢迎,因为现代化的自动化平台软件不仅大大地节省了人力资源,还会很好地提升煤矿开采效率,为提升自动化平台的快速发展奠定了坚实的基础。2.3局部生产环节自动化。在煤矿自动化和通信设备发展的过程中,经常会涉及一些安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统以及调度控制矿井机车系统等,这些系统在实际的矿井自动化运行中有着十分重要的意义和作用。矿井数字化工业电视系统在实际的矿井生产中也起着至关重要的作用。局部生产环境自动化是煤矿发展过程中的主要内容。为了更好地提升煤矿自动化的发展和建设,就应该充分认识到现代化技术的科学性,不要一味地运用传统式的技术对煤矿进行开采,这样不仅会浪费人力、物力,还会严重影响到矿井的未来发展。为了更好地提升矿井自动化发展,就应该从根本上落实煤矿生产环境自动化体系。让矿井实现数字化、工业化的发展。 3煤矿通信技术 在现代化的矿井通信技术发展过程中,矿井有线通信技术占据着十分重要的地位,无论是网络技术还是IP语音通信技术都应该不断地发展,为推动矿井有线通信技术的快速发展奠定坚实的基础。现如今,为了推动煤矿产业的高效发展,还应该学会不断地探索和研究矿井移动通信技术,矿井移动通信技术与传统的矿井通信技术相比具有很多的优势,首先,矿井通信技术能够更加全面地掌握矿井的内部情况。现如今还有很多较为科学的通信技术在实际的通信系统运行中都应用非常广泛。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术。随着信息化技术的不断发展和进步,越来越多的人已经认识到自动化技术对矿井生产的重要性。很多高速监控网络方案能够为煤矿自动化控制选择给予保证。影响煤矿自动化正常运行是提高煤矿生产效率的先决条件,为了更好地让煤矿实现长期稳定的发展,就应该不断地提高局部生产环节自动化技术,让自动化技术充分融入到实际的煤矿生产当中,为加强通信技术的发展给予更有力的保障。在未来的发展中,煤矿自动化和通信技术必将迎来更加广阔的发展前景。随着人们生活水平的不断提高,越来越多的人已经认识到先进技术的力量。无论是在实际的煤矿开采中,还是在自动化技术的研究中,高科技技术都是推动煤矿产业前行的有力保障。4.2开发高强度快速安装式矿用光缆。煤矿生产力越来越大,传统的矿用电缆已经不能满足现代化煤矿产业的发展。只有将光缆融入实际的煤矿自动化中,才能加快自动化设备的运转效率。因为一旦这种普通矿用光缆断裂后就很难修复,不仅会对煤矿内部的正常运行造成一定的影响,还会对煤矿工作人员的安全带来一定的隐患。为了更好地确保矿用电缆的安全,就应该将原有的旧式电缆替换成光缆,这样不仅可以提高电缆的利用效率,还可以大大提高煤矿的生产效率。4.3煤矿供电安全技术。现如今,煤矿供电安全技术发展十分迅猛,很多时候煤矿供电设备会出现一些故障,如果处理不当很容易对工作人员和煤矿自身带来严重的影响。为了能够进一步加强煤矿的生产安全,就应该充分认识到煤矿供电安全技术的重要性,加强供电过程中的安全问题,避免出现一些不必要的安全隐患。为了大大减少人力资源的损失,还应该加大设备研究力度,争取研制出无人监管设备。这样的设备管理模式不仅可以降低人力资源成本,还会大大提升监管效率,为煤矿供电安全给予更有力的保障。 作者:司志良 单位:安徽恒泰电气科技股份有限公司 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化和通信技术的现状与发展趋势 1煤矿自动化和通信技术的发展历程 1.1煤矿自动化技术 煤矿自动化技术在我国的发展起始于20世纪60年代,继电器是当时主要的煤矿自动化器件,当时的煤矿自动化也只是简单的开停与闭锁控制,而且控制器不但体积庞大,安全性与可行性也很差。20世纪70年代和80年代中期,晶体管与逻辑电路开始的大量出现,它们的出现取代了继电器成为主要的煤矿自动化控制器件,它们的应用使控制器的体积得到了大幅度的缩小,并且把控制器的功能改进了。80年代末90年代初,开始出现了单片机,由于单片机的运算与控制能力都比较强,晶体管与逻辑集成电路控制系统很快被其取代,单片机成为了自动化控制系统的优秀控制单元,这使得煤矿自动化控制系统的安全性与可靠性都得到了大幅度的提升,煤矿自动化控制与检测系统才真正具有了实用功能。但这个时期形成的煤矿自动化系统还属于独立系统,各系统之间不能进行信息交换。简单的调制方式是其内部信息传输的主要方式。直到21世纪初,随着太网信息网络技术的发展,实现了煤矿各专用监控系统之间的信息传输可以用高速信息网络来传输,总线传输技术也逐步成为各专用监控系统内部之间信息传输的主要方式,高速信息通道的建立,使煤矿各专用监控子系统的集成与实时监控得到了实现,使煤矿自动化系统的自动化水平跃上了一个新的台阶。 1.2矿井通信 煤矿的生产指挥工作要想顺利进行,必须要做好矿井通信工作。由于煤矿企业的生产工序较多且作业地点分散,要想用一种通信系统和方式来把全矿覆盖很难。按使用方式可把矿井通信大致分为固定通信与移动通信,按通信覆盖区域可把煤矿通信系统分为全矿井通信与局部矿井通信。防爆磁电电话是我国早期主要采用的矿井调度通信方式,随着时代的发展矿用模拟程控调度通信系统在20世纪80年代开发出来了,90年代时数字程控调度通信系统也开发出来了,这时已经几乎能满足矿井调度通信的需求。矿用透地通信系统、矿用泄露通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统以及矿用CD-MA通信系统是矿用移动通信系统的主要形式。其中应急救灾时主要用到的通信系统是矿用透地通信系统,局部通信主要用到的通信系统是漏泄通信系统,感应通信系统,矿用载波通信系统,全矿井无线通信主要用到的通信系统是矿用小灵通系统与CDMA通信系统。 2煤矿自动化技术 2.1高速监控网络 工业以太网、专用工业控制网、CEPON网以及MCIP系统是我国目前主要使用的高速监控网络。其中冗余工业以太网是我国煤矿自动化系统的主要传输平台,很多矿井都在使用。由于专用工业控制网的开放性比较差,在我国只有几个别的矿井在装备使用,而矿用CEPON网络系统是一种新系统,视频、数据、语音等信息都可以传输,其应用前景十分广阔。 2.2自动化平台软件 管控软件和Web服务软件是自动化平台软件的两种主要形式。管控软件在控制层的管控服务器内安装,Web服务软件在管理层的Web服务器中安装,它们是煤矿自动化控制的重要实现手段。 2.3局部生产环节自动化 矿井局部生产环节自动化大致可以分为:安全监控系统、电力监控系统、水泵自动化系统、调度控制矿井机车系统、矿井数字化工业电视系统、工作面巷道监控中心。 3煤矿通信技术 矿井有线通信主要使用的是矿井程控数字调度通信系统与工作面局部扩音通信系统。随着矿井大规模应用网络技术以及IP语音通信技术的逐渐完善,矿井有线通信一个重要的发展方向便是矿井IP调度通信系统。人们还在不断的探索和研究矿井移动通信技术,矿用透地通信系统、矿用泄漏通信系统、矿用感应通信系统、矿用载波通信系统、矿用小灵通通信系统、矿用CDMA通信系统等等。 4若干技术问题 4.1完善与提高局部生产环节自动化技术 已有多种高速监控网络方案供煤矿自动化控制选择,影响煤矿自动化正常运行能否实现的一个重要因素已经成为局部生产环节自动化,这主要是由于监控量大、面广、并且种类繁多是局部生产环节监控系统的主要特点,要想使矿井自动化系统更完善,这就需要各生产厂家不断完善与提高自身的技术。 4.2开发高强度快速安装式矿用光缆 我国的矿井已经开始广泛应用光缆,但大巷是其主要应用的地方,而在工作面上的应用技术还不完善,这主要是由于工作面的生产条件更恶劣,易断是普通矿用光缆的主要特点,一旦这种普通矿用光缆断裂后很难修复。而工作面液压支架电液控制系统,顶板监测系统监控的信息量都非常大,要求的信息传输速度高,更适合采用光缆传输,为了适应矿井未来的发展需求,我们必须开发开发高强度快速安装式矿用光缆。 4.3煤矿供电安全技术 电参数测量以及各种保护功能是目前防爆开关设备等供电设备主要具有的功能,他们一般都缺乏主动分析故障与报警的功能,这就需要我们继续在这方面加大研究力度,把井下变电所无人值守的整套设备争取能够开发出来。 5总结 实现煤矿高效安全开采的关键技术之一便是煤矿自动化技术,而矿井通信技术又是煤矿生产指挥必须具备的手段之一,历经几代人的努力钻研,开发出了一系列这方面的产品,并已经被广泛应用于煤矿企业的安全生产中,但就目前煤矿企业的发展现状而言,它们还远远不能满足煤矿企业安全高效生产的需求,为了真正满足这一需求,我们要不断利用新技术,新手段完善与提高煤矿自动化技术与通信技术,只有这样才能保证我们煤矿企业的安全、高效生产。 作者:王博翰 单位:陕西陕煤黄陵矿业一号煤矿 煤矿自动化通信技术研究:煤矿自动化通信技术论文 1煤矿自动化 煤矿自动化,是指在煤矿生产和管理的过程中对各项工作都实现自动化的管理行为,包括对煤矿生产过程中生产环节的自动化、生产过程中煤矿安全保护自动化、监控进程自动化、管理行为自动化等一系列自动化的行为,最终将煤矿自动化的工作内容综合组成一个煤矿自动化运行平台,实现煤矿的生产和管理内容自动化的目标。具体来讲,煤矿自动化的功能特点和关键技术可以根据煤矿在生产管理过程中的不同任务内容来具体划分为以下内容: 1.1煤矿机械设备的运行和管理自动化随着现代计算机技术的不断发展,现代科技早已经实现了通过传感器和计算机技术对机械设备进行智能监控与管理的过程。将这一新型计算机技术应用在煤矿生产过程中和机械设备的运行当中,对煤矿机械设备的运行自动化进程有着质的帮助和提升。在煤矿的生产以及管理过程中,已经实现运行自动化的机械设备包括采煤机、工作面运输机等多项设备,其中采煤机自动化主要是通过计算机对采煤机各电机及液压系统的控制,实现采煤机在运行和管理过程中的自动化;运输机则是通过对其和计算机技术相结合来实现运输机的智能控制和管理,使其能够自动负担更加大容量、高强度、重型化的工作内容和具有更长使用期限的寿命优点。 1.2煤矿运输系统的自动化 煤矿运输系统的自动化是指在矿产资源运输的过程中对有关运输的机械设备进行自动化管控的过程。当前我国对于煤矿运输系统已经开始逐渐引进国外先进的胶带运输方法,随之而来的是胶带大载荷长距离运输对动力系统的高要求,对保护投入的严标准,目前利用计算机技术,将主电机和皮带运行中的各种数据利用传感器采集并汇集到PLC自动控制系统上,通过上位程序对胶带运输设备进行集中的控制和保护,对相关设备在运行过程中出现的故障能够及时地作出预防和处理,保护矿产资源在运输过程中的安全性,提高煤矿运输的效率和质量。 1.3煤矿洗选系统自动化 煤矿洗选系统自动化是指针对提高煤质去除矸石的洗选设备进行集中控制,对设备运行中的各种参数进行在线监控,使各种保护能够有效的联锁,确保洗选系统安全高效运行的控制系统。当前各洗煤厂使用的控制系统不尽相同,常见的系统有美国AB,德国西门子,相比使用人力去就地控制各种水泵、皮带、破碎机、分级筛等设备,使用自动控制系统可以大量缩减人员的投入,减少因噪音、粉尘等对人体的伤害,同时各种保护的联锁投入也可以消除因个别设备的故障造成洗选系统的崩溃,避免机电生产事故的发生,对煤矿来说洗选自动控制系统的参与即减少了企业的运营成本,又大大提高了安全生产效率。 2煤矿通信技术 煤矿通信技术是指将现代通信技术应用在煤矿生产和管理的过程中而形成的煤矿系统特有的通信技术类型。煤矿通信技术根据煤矿生产任务以及应用环境的不同,具体可以总结为以下内容。 2.1全矿井生产调度通信技术 全矿井生产调度通信技术是指在煤矿井下的生产过程中对矿井的生产过程施行通信管理的一种技术,其通信设备一般包括调度主机、安全隔离器以及本安自动电话机等,煤矿管理人员可以通过对以上设备的利用来实现对煤矿井下生产和运输过程的即时管理和控制,保证煤矿井下生产过程的安全和效率。全矿井生产调度通信技术也有不同的技术类型,例如煤矿井下建立专用的调度主机和行政交换机相互结合使用的通信技术方法,通过煤矿井下生产调度员的管理来对调度主机和行政交换机综合使用,实现对煤矿井下生产过程的管理和控制,比较适用于大型煤矿企业。其他例如不建立专用的调度主机,只使用行政交换机的通信技术类型或者只建立专用的调度主机不使用行政交换机的通信技术类型则比较适用于较小的煤矿企业。 2.2井下光纤通信技术 井下光纤通信技术则是指将光纤通信技术应用在煤矿井下生产过程的管理和控制过程中,井下光纤通信技术相较于其他通信技术来说具有通信速度更快、通信质量更高、通信容量更大等一系列的优点,具有优秀的防爆阻燃性能和通信抗干扰的能力。目前井下工业环网的普及应用,为煤矿信息化建设搭建了基础接入平台,使通信系统、人员定位系统、综采设备运行监控、电力系统监控、视频监控等多种系统进行融合成为了可能,成为煤矿数字化建设的重要推动力。 3结语 煤矿的自动化技术和通信技术是保证煤矿生产与管理过程中工作质量和工作效率的重要方法之一,也是煤矿工作未来发展的必然趋势,加强煤矿自动化技术和通信技术的进程,实现对煤矿生产与管理过程的有效保护和支撑。 作者:高小川单位:陕西清水川能源股份有限公司冯家塔矿业分公司
农田水利工程灌溉技术研究:农田水利工程节水灌溉技术研究 摘 要:节水灌溉的理念是尽量运用少量的水,实现最大化的利润,在节水灌溉理念中,应该采用相关的技术,从而能够使水资源得到最大限度的应用。现在,我国的技术在不断地更新发展,在农业生产上,技术也已经被研发出来。我国的节水灌溉技术也实现了一定程度上的发展,在农业生产的过程中,节水灌溉已经引起了人们的重视。本文通过阐述节水灌溉的定义,并分析我国节水灌溉在实施过程中的问题和意义,阐述节水灌溉的技术。 关键词:农田水利工程;节水灌溉;技术;研究 现在,我国在农田水利技术的发展是实现了一定的突破,我国的水资源人均不足,所以,在农田生产过程中,节约水资源是十分必要的。我国是一个以农业生产为主要方式的国家,农业生产在我国占据十分重要的地位,所以,要制定完善的节水灌溉方式,促进我国农业的进一步发展,实现对水资源的科学的运用,是我国相关的部门必须要做的工作。现在,节水技术已经实现了一定的突破,而且也应用到了农业的生产中。 1 农田水利工程节水灌溉的概念分析 农田水利工程的节水灌溉,是在分析传统灌溉技术的基础上,然后进行创新,能够更好地节约水资源,能够对农作物的类型进行分析,分析农作物在生长过程中需要水的阶段,从而实现水资源的最大化的利用。在确保农产品能够正常生产的前提下,运用各类技术,在灌溉的过程中采用实时的灌溉方法,节约水资源,从而使农民也能够减少农产品生产过程中的支出,给农民带来经济效益。农田水利工程节水灌溉的相关技术不仅仅是在单位面积上减少灌溉的量,而是运用节水灌溉技术,让农作物尽量使用降水,然后设计微喷的方式,让水资源能够大量的浸润到土地中,通过调水的方式,将那些水资源匮乏的区域进行水资源的补给,通过建立制度,加强对水资源使用的管理,从而提高水资源的利用效率。 2 农田水利工程节水灌溉使用的重要性 我国的农业生产还是占很大的比重的,但是,水资源的不足制约了农业的生产,在很多农业生产的区域,都出现了水资源不足的问题,农作物不能得到良好的灌溉。农田水利工程节水灌溉技术在农业生产中使用,能够使农作物得到充分地灌溉,而且减少了水资源的浪费。 3 我国农田水利工程节水灌溉技术在应用中存在的问题 3.1 我国农田水利工程节水灌溉技术的设备存在问题 节水灌溉的设施还是存在一定的问题的,设备的功能不全,而且不能实现灌溉的协调,设备在使用的过程中没有标准,很多节水的设备使用的时间不长就出现了故障,增加了灌溉的成本,而且,也不利于节水灌溉的推广,节水灌溉的推广效果不好。 3.2 我国农田水利工程节水灌溉技术在推广方面存在局限性 我国的水资源时空分布不均匀,所以,在东部地区,水资源不是特别匮乏,所以,当地的农业户的节水意识并不强。在对节水灌溉的实施管理的过程中,也没有健全的法规,节水技术在推广方面还没有完善的机制,在管理的过程中比较分散,水资源在调度的过程中形式单一,导致了那些真正水资源匮乏的西部地区不能获得充足的水资源。 4 农田水利工程节水灌溉技术 4.1 喷灌技术 喷灌技术是在农业生产中最普遍使用的技术,在对水资源进行加压的过程中,运用水泵,然后将大量的水资源喷洒到农田中。运用喷头的方式将水资源洒到空中,水资源就会形成很多细小的颗粒,这样有助于水资源渗透到农作物中,而且实现了农作物的均匀喷洒。喷灌的设备也能够从不同的方向进行灌溉,能够将那些需要水资源的作物进行充分灌溉。喷灌设备有固定的喷灌方式和移动的喷灌方式,农业人员可以根据农作物的需要,如果农作物需要大量的水资源,就选用固定的喷灌方式,如果农作物不需要太多的水资源,可以采用移动的喷灌方式,能够实现对不同方向的农作物的喷灌。 4.2 微灌技术 在微灌技术的使用过程中,一般是借助一根比较长的管道,然后将水资源抽取到农田中,能够将水资源尽量少量的引入到农田中,是以最小的水利的灌溉方式,而且实现了不间断的灌溉,能够使农作物得到及时地水资源供应。而且水资源都能够浸润到农作物中。这项技术在应用的过程中也不复杂,也不会耗费大量的劳动力和物质资源。 5 结语 农业生产在我国占据了很重要的地位,然而,我国的水资源不足,在一定程度上制约了我国农业的发展,所以,我国在进行农作物生产时应该采取措施减少水资源的浪费,使水资源得到最大限度地应用。节水灌溉技术能够在一定程度上缓解水资源匮乏的压力,而且,能够根据农作物的生长方式进行灌溉,节约了水资源,而且利于农作物的生长。最常用的方法是喷灌技术和微灌技术,喷灌技术运用喷头的方式将水资源洒到空中,水资源就会形成很多细小的颗粒,微灌技术借助一根比较长的管道,然后将水资源抽取到农田中,能够将水资源尽量少量的引入到农田中。 农田水利工程灌溉技术研究:探析农田水利工程的节水灌溉技术 【摘要】在农田水利工程中加强节水灌溉技术的应用,既可以增加家民的收入,也可以节约水资源。这是一种节本和增收相结合的措施,可以充分调动家民的积极性,让农民在采用节水措施的同时享受到最大的实惠,促进了农业的可持续发展,加强节水灌溉技术在农田水利工程中的应用研究具有十分重要的意义。本文主要是对我国农田水利节水灌溉的现状、节水灌溉技术在农田水利工程的应用分析及其注意事项进行分析论述,希望在农田水利工程中能够更好地发挥节水灌溉技术的作用,促进我国节水事业的快速发展。 【关键词】农田水利工程;节水灌溉技术;应用分析 节水是整个农业节水灌溉的优秀,也是未来节水灌溉农业研究和发展的方向。针对水资源在运送过程中和田间灌溉工程中的损耗,借助一些工程设施减少水资源的蒸发和下渗,让更多的水资源灌溉到田间地头,提高水资源的利用率。下文将对农田水利工程中的节水灌溉技术进行详细的论述。 一、我国农田水利节水灌溉的现状 农业水利体系的建设是作为我国农业水利整体的一个重要部分和内容,与人们生活息息相关,并且也在很大程度上影响我国农业的发展以及农村经济的发展,并直接体现着农业对于老百姓的受益程度。国外比如美国、日本、荷兰以及以色列等对于节水灌溉技术的研究比较早,其投入的资金以及精力也相对较多,所以节水灌溉技术在这些国家有着很好、很先进的应用,且发挥了很重要的作用。而我国对于节水技术的研究起步晚,资金投入也较少,所以该技术的研究推广与应用就相对的发展较为迟缓。同时,我国也是水资源较为贫乏的国家,水资源只占世界总水资源的百分之六,所以日益膨胀的人口和紧缺的水资源之间的矛盾已经越来越明显,水资源的匮乏已经成为影响我国经济发展的一个重要因素。灌溉方式的不合理、不科学使得我国本来就较为缺乏的水资源利用效率更加低下,水资源浪费现象严重,这又在一定程度上加剧了水资源的短缺。因此,要大力发展节水灌溉以及相关的农业技术已经至关重要了,这也是我国建设现代化的农业、使传统农业向高效率、高产出和高品质发展的必然选择。 二、节水灌溉技术在农田水利工程的应用分析 节水灌溉技术的采用不能完全脱离我国农业发展的基础和现状,应该要结合目前我国农业发展的情况来进行有针对性的研究。目前,已经推广和研究的相关节水灌溉技术大概有十几种,每种技术都有使用条件和使用优缺点。下文将对四种主要的节水灌溉技术进行论述。 1.喷灌式节水灌溉技术 该项技术主要应用于大面积的农田灌溉,借助喷灌机,实现节水灌溉。该项技术的工作原理是,利用喷灌机运行时的压力,带动卷盘,促使水资源可以通过软管,实现正常灌溉,在喷灌机上安装喷头,保障农田水利可以大面积接受喷灌水分,农田灌溉的路线可以自行设计,自由移动喷灌机即可,随着喷灌机的移动,实现农田水利各个方向及方位的灌溉。该技术的优点是,能够适用在不同的农田地形中,操作上比较方便,不需要复杂的管理方式,可以实现自动化的技术控制,灌溉效率非常高。技术缺点:耗损相对较大,占据农田面积较大,必须借助设备通道才可实现喷灌,所以在农田内需建设专用通道,浪费农田面积。 2.微灌式节水灌溉技术 该技术主要应用于大棚种植,尤其是蔬菜类的作物,在大棚室内完成灌溉。 该技术的工作原理是,根据作物的需水要求和灌溉周期,利用滴灌或微喷的方式,在农田灌溉区域,构建通水管道,在管路周围安装灌水器,还可在灌水的同时,融入作物所需要的养料、肥料,直接将管路放置在作物的根部,促使水分在重力的作用下,顺利流入农田内,达到灌溉的效果。该技术的优点是,节水效果较好,既可以防止水分外泄,也可防止水分过度蒸发,而且技术所需要的组合设备比较简单,基本是由管路、滴头、滴灌等组成,不需要规模较大的机械设备,有效做好水资源节约的工作。 3.井灌式节水灌溉技术 此技术主要是防止过度使用地下水资源,防止地下水位过低,利用科学的生态搭配,达到节水灌溉的效果。围绕农田的生态水资源,进行合理的划分,例如:将井灌高峰期安排在农田急需水分的时期,除此时期以外,尽量降低农田的灌水量和灌水周期,以农田的总产为生产目的。可以将井灌设置到农田的中心位置,利用干管与直管,形成移动式的井灌系统,安装两套井灌系统,达到井灌的最佳状态,井灌式的节水灌溉技术,既可以有效分配地下水源,避免水资源的无理开采,又可以达到节水高产的状态。 4.防渗式节水灌溉技术 此技术主要用于水库灌溉的农田水利,因为水库蓄水本身含量较少,不可实现循环或再生效果,所以需以水库含量为主,实行农田节水灌溉。该项技术的工作原理是,在农田中加入防渗薄膜,避免灌溉时,水资源渗漏到无需灌溉区域,造成水资源浪费,一般农田在实行防渗技术时,基本会建立专有的通水渠道,如混凝土、石块等,着实提高防渗效果。该技术的优势是,技术设备稳定性较高,而且可以长期使用,既可以实现水资源的外部贮存,还可以避免水资源的蒸发及渗透。 三、节水灌溉技术在农田水利工程中应注意的事项 1.根据当地的实际情况,选用合适的节水灌溉技术 农田的水土条件不同与农作物的类型不同,所选用的节水灌溉技术也是不相同的。节水灌溉技术的选用要因地制宜,符合农作物的特点以及农田的水土条件。在应用农业节水灌溉技术的过程中,对于产出效益不高的大田粮食作物,应该采用以地面灌溉为主的节水灌溉技术。并且还要加强对于膜垄沟灌技术等投资较小的技术的推广和应用。在条件比较好的状况下,农田水利工程中可以选择喷灌技术或是滴灌技术等需要较高投资的节水灌溉技术。 2.要依据农作物的种植结构的调整确定节水灌溉技术的选用和变化 调整农业种植结构就是扩大林草的种植面积压缩耕地种植面积,扩大经济作物的种植面积减少粮食的种植面积,以及扩大耗水较低作物的种植面积减少耗水高农作物的种植面积,以此来选择和确定节水灌溉的技术,保证单位用水量的农作物的经济效益和产出。 3.加强对节水灌溉工程的管理 加强对农业节水灌溉工程的管理,是提高灌溉工程使用效率的一种有效措施。当前我国存在一种普遍现象,就是在节水灌溉工程的建设前期各部门的重视程度都很高,并且会亲临现场实施指导工作,但是在工程建成后相关部门就疏忽了对工程的管理。针对这种情况相关管理部门应该提高认识,转变工作态度,根据节水灌溉工程管理的需要制定科学的管理制度,并成立专门的管理机构安排专人定期对节水灌溉工程进行监督管理,及时发现工程项目在使用过程中产生的一些问题,安排专人进行检修,最大程度的提高农村节水灌溉工程的使用效率。 四、结束语 综上所述,在发展节水灌溉工程时,不仅需要建立相应的水利工程,同时还需要对当地的自然条件、社会经济条件等综合性的因素进行全面的考察,只有这样节水灌溉水利工程才能最大程度的发挥效用,充分的解决当前水资源与农业灌溉之间的尖锐矛盾。 农田水利工程灌溉技术研究:刍议农田水利工程节水灌溉技术 【摘 要】我国是一个农业大国,进行农田水利工程建设是非常重要的基础项目,给我国社会经济发展有着很大的影响。随着农田水利创新的进行,很好的推动了我国农业的进步和发展,但是逐步暴露出来的问题也不断的增加。本文主要研究了我国现在使用的节水灌溉技术,并根据实际情况,提出了一些措施来进行解决,希望能够推动我国农田水利建设更好的进行,帮助我国农业和国民经济更好的发展。 【关键词】农田水利工程;节水灌溉;技术;措施 我国是一个农业大国,农业发展过程中水资源是非常重要的,但是我国本身又是一个非常缺水的国家,很多地区在农业发展的时候,水资源短缺比较严重,为了更好的利用水资源,提高水资源的实际利用效率,便必须重视农田水利工程的建设,将节水灌溉技术运用进去,这样不但能够真正的提高水资源的利用效率,控制水资源浪费,还能够很好的提高农作物的产量,推动我国农业更好的进步和发展。 1 农田水利工程中,使用的主要节水灌溉技术 1.1 低压灌溉技术 在灌溉的时候,将低压管道使用进去,不但能够避免输送水资源的时候,和外界接触而导致的水资源损失,从而提高水资源的实际利用率。在水量相同的时候,低压灌溉技术能够灌溉更大面积的农作物,从而实现增产增收的目的。此外,还能够节约能源,水资源利用效率的提高,能够减少抽水量,用电量能够降低百分之二十到百分之三十。此外,使用低压管道代替以往的渠道,能够减少百分之二到百分之三的管道用地,能够给农业生产提供更多的用地,农作物的种植面积和产量都会提高。在输水速度方面,轮灌周期也能够缩短,农民收成也会增加,和滴灌相比,其一次性投资比较低,能够很好的减少农业水利设施修建的成本。 1.2 喷灌技术 喷洒灌溉技术简称便是喷灌技术,现在农田节水灌溉的时候,喷灌技术是最主要的技术,其可以通过动力机和水泵等一些动力设备来进行加压,并且还能够通过喷头将水喷洒成小水滴,能够让灌溉更加的均匀,确保所有的农作物能够得到更好的灌溉机会。在喷灌的时候,根据其设备本身的灵活程度可以将技术分成移动式、固定式以及半固定式击中,类型不相同,其应用范围也会各不相同。在固定式喷灌设备中,除了喷头能够移动,其他部分都不能够进行移动,这种设备在农田范围比较小的地区比较适用;半固定式喷灌设备,除了能够移动喷头,其喷头支管也能够进行移动,和固定式的喷灌设备相比,半固定式的喷灌设备机动性比较好,在灌溉范围比较大的农田区域比较的适用。而移动式喷灌设备所有部分都能够进行移动,其机动性是最好的,在一些灌溉环境比较恶劣的环境中比较适用,比如说山区。 1.3 滴灌技术 在农田水利灌溉中,滴灌技术也是非常重要的一种,其灌溉的时候,直接针对根系土壤。利用压力将水输送到位于农田中的支管和毛管中区,然后缓慢的进行灌溉,滴灌技术本身便比较的均匀,并且水资源的利用效率是最高的。这种技术优势主要体现在下面几点。首先和普通灌溉相比,滴灌技术大约能够节约百分之五十五的水资源,利用水资源会更加的充分,确保其能够满足植物的生长需要。其次,在进行滴管的时候,还能够通过管道来施肥,这样能够降低肥料浪费的概率,施肥效果会有明显的增加。若是灌溉面积比较小,这种技术的使用,能够很好的提高播种的面积,植物的增产幅度也会比较大。从理论上讲,滴灌技术在各种作物灌溉的时候都比较适用,并且不会受到地质环境方面的影响,劳动强度也会有明显的降低,节约劳动需要的成本。在这种情况下,农民便会有足够的时间来做其他的劳动,改变以往单一劳动的情况,从而增加自己的收入。此外,农民增收也能够很好的推动农业发展模式的变革,从而提高耕地的实际利用效率。 1.4 渠道防渗技术 在农田灌溉的时候,渠道灌溉是一种非常重要的输水形式,在进行农田渠道灌溉的时候,存在的问题比较多,并且这种灌溉方式很容易出现水资源渗漏的情况,大概有百分之五十以上的水资源不能够得到充分的利用,这也是给农田灌溉效率提高造成严重影响的一种手段。这便要求,在将来进行灌溉的时候,必须重视渠道防渗漏,这样能够很好的提高水资源的实际利用效率,推动我国农业的进步和发展。 2 推动农田水利工程节水灌溉发展的措施和将来的发展趋势 2.1 推动农田水利工程节水灌溉的措施 我国水资源比较少,若是能够进行农田水利工程的建设,达到灌溉节水的目的,这样不但能够推动农业的进步和发展,还会惠及民生。这便要求,必须认识到农田水利灌溉节水工程发展的重要性,并采取措施推动农田水利灌溉技术的发展。就节水方面而言,必须全面的对农业节水方面的问题进行全面的考虑,不但要采取措施进行节水,还必须认识到节水灌溉的重要性,这样才能够推动节水灌溉工程更好的进步和发展。 (1)合理的进行规划 在农田水利建设的时候,地表水和地下水的平衡会给其造成严重的影响,所以在施工的时候,必须全面的考虑到当地的地表水含量和地下水含量,保证方案设计的合理性,这样不但能够提高水资源的实际利用效率,避免出现不必要的浪费。 (2)加大投资,保证农业节水资金方面的补助 就现在而言,我国在进行农田水利设施建设的时候,资金来源往往是农民出资和政府的出资,这会给农田水利节水灌溉的长远发展造成严重的影响。面对这种情况,国家必须认识到政策扶持的重要性,并针对实际情况,采取措施进行政策方面的扶持,落实资金补助,提高资金扶持的力度,确保农田水利建设能够真正的实现可持续发展。此外,还应该重视农田水利节水,相关部门必须认识到农田水利节水的价值和意义,重视先进灌溉技术的引进,从而更好的推动农田水利建设更好的进步和发展。 2.2 农田水利工程节水灌溉技术将来的发展趋势 (1)生物技术发展 在一定程度上,生物技术的出现和发展很好的推动了我国农田水利工程更好的建设发展,生物技术的节水技术不但比较优质还非常高效,其通过分析和研究植物的构造,将植物自身的水分很好的利用进去来灌溉植物,这样不但能够降低灌溉需要的成本,还能够提高农作物的产量,推动农业的可持续发展和进步。 (2)信息智能化灌溉技术的发展 信息智能化灌溉技术指的往往是通过计算机技术来严格的控制农作物,严格掌控农作物周围环境的变化,比如说空气质量情况、日照强度以及实际的温度变化等,对农作物实际需要的水分和灌溉的时间进行分析,并通过信息技术来传输灌溉方面的需求,通过计算机来进行灌溉时间和灌溉量的控制,这样不但能够给农作物的生长提供方便,还能够切实提高农作物的实际劳动效率,从而更好的节约水资源。 3 结语 灌溉本身便是比较复杂的,并且也是一项系统性比较强的工程,涉及到的专业知识比较多,并且进行水利工程节水灌溉,不但会影响我国农田水利建设的情况,还会给人们的正常生活和生产造成重要的影响。面对这种情况,进行农田水利建设灌溉的时候,必须将先进节水灌溉技术引入进来,从而不断的提高水资源的利用效率,节约水资源,推动我国农业更好的进步和发展。 农田水利工程灌溉技术研究:浅谈节水灌溉技术在农田水利工程中的应用 摘 要:水是人类生存和社会发展的物质基础,同时也是生产和生活中必不可少的资源。当前,世界上的水资源,尤其是淡水资源极为短缺,因此节约用水、合理利用水资源是实现可持续发展的前提和保障。将节水灌溉技术应用到农田水利工程中具有非常重要的意义,在提高农作物产量的同时,有利于节约水资源,推动农业现代化的进程。文章对节水灌溉技术在农田水利工程中的应用和需要注意的问题进行了深入细致的分析和探讨,以期为相关人士提供参考和借鉴。 关键词:节水灌溉技术;农田水利工程;应用 1 节水灌溉技术的应用 水资源的调配、灌溉用水的输送、浇灌和作物吸收是农田灌溉的基本过程。然而在水资源的输送和灌溉的过程中,有很多因素会导致水资源的浪费,如土壤蒸发、输送渠道出现渗漏等,使农作物实际获得的水量减少,对农作物生长造成影响,进而使农作物减产,效益降低。而节水灌溉技术的应用,则可以有效减少水资源的浪费,提高水资源的利用率,实现水资源的科学合理调配。节水灌溉技术的应用主要体现在以下几个方面:在输送水资源的过程中,提高水资源的利用率,采取有效的方法和技术手段减少水的蒸发和泄漏。在灌溉的过程中,使单位面积的灌溉用水量降低,提高灌溉质量,减少深层渗漏以及地表径流。做到天然降水和灌溉水资源的有效利用,使农田的土壤水分蒸发减少。从管理的角度入手,采取合理的灌溉方法,提高用水效益以及农作物产量。 1.1 减少输水过程水量流失 我国的农业发展具有悠久的历史,在漫长的发展历程中,灌溉技术也不断发展起来。挖土成渠是农业灌溉中所采用的主要灌溉方式,这种方法较为传统,在输送水的过程中,不可避免地出现蒸发和渗漏的问题,从而导致灌溉用水的浪费和流失。因此,必须采取有效的措施节约水资源,提高输水环节的质量,降低农业生产成本。 1.1.1 渠道防渗。为减少水资源输送过程中的渗漏,应根据当地的实际情况选择合适的渠道防渗材料,干砌块石和浆砌块石是目前节水灌溉工程所采用的主要防渗材料。对于渠道较小的混凝土护面,为提高输水流量,可以采用U型混凝土渠道,从而达到减小过水断面的效果。 1.1.2 管道输水。导致水资源损耗的因素很多,渠床杂草和水面蒸发就是输水过程中造成水资源损耗的主要原因,而利用管道输水则可以使蒸发的损失降低。采用喷灌、滴灌进行灌溉时,需使用高压的输水管。 1.2 先进的节水灌溉方法的应用 1.2.1 喷灌技术的应用。喷灌技术具有保证灌溉面均匀的作用,其原理是利用管道来输送水资源,在压力的作用下,输送水资源到需要灌溉的农田,接下来使用喷头将水均匀地喷射到农作物上,喷到农作物上的水量较为均匀,因此能够实现节水的目的。 1.2.2 微灌技术的应用。微灌技术是一种新型的节水灌溉技术,主要由灌水器、水资源、灌区首部和输配水管网组成,是在滴灌技术的基础上逐渐发展起来的,主要包括小管涌流管、滴灌、微喷灌、渗灌等方式。微灌技术主要适用于经济作物的种植和灌溉,具有灌水流量小的显著特点,灌水的周期相对较短,一次灌溉的时间长,其优点就是能够准确控制水量,可以直接输送水分和养分到农作物根部的土壤中,节水效果非常好。 1.2.3 步行式灌溉技术的应用。以电力和农用机械作为灌溉的动力是步行式灌溉技术的主要特点,可以提高移动灌溉的适应性,并且能够结合配套的灌溉设备使用。简单的说,步行式节水灌溉技术有机地融合了机械化技术和节水技术的优点,所需的配套设施较为简单,流动性和适应性强,采用组装的方式装配机器,能够很方便地对急需作物和地区进行灌溉。该技术还具有很强的经济性,所需的资金和劳动力较少,同时还能确保灌溉的有效性。 1.2.4 雨水集蓄利用的技术应用。自然降水是灌溉用水的有益补充,雨水集蓄技术有助于促进农业的进步和农村经济的繁荣。通过采用工程措施收集自然降水,并利用管道来输送雨水到田地。该项技术还能够保护生态环境,防止水土流失,利于农民种植模式的改变。在干旱和季节性缺水的区域尤为适用,既补充了人畜饮水,又解决了农田灌溉的问题。 1.3 节水灌溉的系统制度 1.3.1 不充分灌溉方法的应用。为提高单位水量的收益,可以采取不充分灌溉的方式。与之相对比,充分灌溉的方式,其单位水量的收益难以保证,虽然单位面积的农作物产量提高了,单位水量的农作物产量却不高。 1.3.2 水稻的薄、浅、湿、晒灌溉技术应用。长期以来,水稻的种植一般采用漫灌和串灌的灌溉方法,使水稻的灌溉保持在较深的水层,造成水肥的严重流失。目前研究的水稻薄、浅、湿、晒的灌溉制度,具有很好的灌溉效果和节水效果。水稻的薄、浅、湿、晒灌溉就是利用薄水插秧,返青时是浅水灌溉,在分蘖前期保持田间湿润,分蘖后期要进行晒田,水稻拔节抽穗时薄水灌溉,乳熟时要田间湿润,水稻黄熟期湿润落干。 1.4 田间灌溉节水处理 各种灌溉技术都有其优缺点,而选择灌溉技术的根本原则就是确保农作物生长和吸收的需要,使农作物根系活动层土壤保持湿润的状态,而中耕保墒和麦秆覆盖就是较为常见的方法。中耕保墒防止水分蒸发是通过切断水分蒸发的毛细管道来实现的,需要在灌溉后将土壤的表层耙松。麦秆覆盖方法减少水分的蒸发是通过覆盖表面来实现的,需要在土壤的表层覆盖上切碎的麦秆。 2 节水灌溉技术在农田水利工程中应用需要注意的问题 2.1 节水灌溉技术的选用要因地制宜 因地制宜是合理选择节水灌溉技术的根本原则,应根据罐区的具体情况,如农作物类型、农田的水土条件等,科学选择相应的灌溉技术,防止因灌溉技术选择不当而造成的水土流失、水资源浪费,甚至造成环境的破坏。如果资金较为充足,条件较好,可以选择需要较高投资的节水灌溉技术,如滴灌技术、喷灌技术。对于一些投资较小的灌溉技术,如膜垄沟灌技术等,也应该加大应用和推广的力度。根据农作物的类型选取适宜的节水灌溉技术,如大田粮食作物,其产出效益较低,因此选择节水灌溉技术时应以地面灌溉为主要方式。 2.2 依据农作物的种植结构的调整确定节水灌溉技术的选用和变化 调整农作物种植结构就是扩大林草的种植面积压缩耕地种植面积,扩大经济作物的种植面积减少粮食的种植面积,以及扩大耗水较低作物的种植面积减少耗水高农作物的种植而积,以此来选择和确定节水灌溉的技术,保证单位用水量的农作物的经济效益和产出。 3 结束语 每一项节水灌溉技术都有自身的特性,都具有一定范围的适用性,要科学合理地选择和应用。此外,还要继续深入地研究和改进节水灌溉技术,提高节水科技的管理水平,促进农业和社会经济的可持续发展。 农田水利工程灌溉技术研究:节水灌溉技术在农田水利工程中的应用 摘要:近年来随着水资源危机越来越严重,在农田水利工程建设过程中,节水灌溉受到的重视程度越来越高。本文对节水灌溉技术在农田水利工程中的应用进行分析和探讨,旨在促进农田水利工程使用过程中对水资源的有效利用。 关键词:节水灌溉技术;农田水利工程;应用 引言 农田水利工程建设是我国农业经济生产过程中的一项重要内容,对于农作物的生长具有决定性作用。在农田水利工程建设过程中,各种新技术的应用,使得农田水利工程的运行效率更高。在实际的建设过程中,应该要根据当地的实际情况采取正确的措施进行农田水利工程规划与设计,并且按照农田水利工程建设的要求,加强农田水利工程质量的提升。在农田水利灌溉工程建设中,节水是一个基本要求,加强节水灌溉技术在农田水利工程建设过程中的应用,是提高水资源利用效率的重要途径。 一、农田水利工程建设的意义 农田是农业生产的基础,农业生产水平想要得到提升,就必须要加强农田水利工程的建设,为农田生产过程中的充足灌溉提供相应的条件。农田水利工程的建设,一方面是为了要满足农业生产过程中的灌溉需求,即满足农作物生长过程中对水资源的需求。加强农田水利工程的建设,有助于对农业生产过程中的灌溉问题进行解决,尤其是在一些缺水的地区,比如西部沙漠地区,水资源缺乏是农业生产过程中的一个大难题。因此需要加强农田水利工程的建设,首先满足当地的农业生产用水需求。另一方面,农田水利工程建设也可以有效地缓解农村地区的人畜饮水难题,农田水利工程包括很多种,比如小型灌区、小型水库、塘坝、蓄水池、引水工程、中小型泵站等,这些农田水利工程的建设,也可以为当地百姓的生活用水提供一些保障。合理的农田水利工程建设,需要考虑多方面内容,比如灌溉区域是否能够涉及整个农村地区,灌溉的水源来源等,在农田水利工程建设过程中最重要的一个原则就是要节水,在节水的前提下,加强灌区基点位置的合理选择、对灌溉范围进行确定等,都是要考虑的重点问题。另一方面,加强农田水利工程建设,有助于对生态环境以及水土进行保持,以防出现比较严重的生态问题。 二、节水灌溉技术在农田水利工程中的应用 (一)加强管道输水技术的利用 灌溉是农田水利工程建设过程中的一个重要目标,加强对农田水利工程中的各种基础设施的建设,需要根据当地的用水需要来进行有规划地设计。为了充分加强对灌溉水源的有效利用,在进行农田水利工程建设时,首先要对灌溉的管道进行设计,管道是水利工程中的一种基础设施,在灌溉输水过程中,水面的蒸发以及渠床杂草蒸发会造成水资源的大量的损耗,因此在进行农田水利工程设计时可以采用管道输水方法来减少蒸发损失。 (二)先进的节水灌溉方法的应用 1、喷灌技术的应用。喷灌技术是当前农田水利灌溉过程中的一种常用的技术,喷灌技术需要有一定的压力作用,在外界提供一定的压力基础上,可以将水资源输送到需要进行灌溉的农田,根据压力的大小不同,输送的距离也不相同,喷灌技术还会配备相应的喷头,利用喷头将水喷射到需要灌溉的农作物上,使得水分可以均匀地洒在农作物上,达到节约用水的目的。喷灌技术的一个最明显的优势就是均匀灌溉,均匀度达到90%以上,水资源的利用率最大可以达到85%,比地面灌溉可以节省大约30% ~50%的用水量。与此同时,喷灌技术还可以节省劳动力,通过机器的产生压力带动水资源的喷洒,可以缓解劳动力的劳作强度。 2、微灌技术的应用。微灌技术是在滴灌技术的基础上发展而来的一种新型的节水灌溉技术。微灌技术包括很多种,比如滴灌、渗灌、微喷灌、小管涌流管等。微灌技术的应用需要有几个必备的条件,第一是有充足的水资源,第二是有相应的输配水管网,第三是有灌区首部,第四,有灌水器。微灌技术的灌水流量较小,能够让农田对水资源更好更充分地吸收,进行一次微灌需要持续很长的时间,因此要对微灌技术中的水量进行准确的控制。微灌技术提高水资源的利用效率,主要是通过把水分和养分直接输送到农作物根部的土壤中去,提高植物对水分的吸收效率来完成的,这种技术相对于大面积的喷洒,可以节约50% ~80%的用水量,能够节省人力,而且有助于对土壤结构进行改善,减少化肥的使用率,具有一举多得的效果。 3、步行式灌溉技术的应用。步行式灌溉技术是将农村现有的各种农用机械与电力作为灌溉动力,对配套的各种灌溉设备进行支持,促进灌溉效率提升的一种重要举措。步行式节水灌溉技术是节水农艺与农业的机械化技术的有机结合。在这种技术的应用过程中,不需要配备复杂的机械设施,利用组装的方式就可以对各种机器进行配置,而且机器的适应性较强,流动方便,可以在多个农田区域使用。尤其是对于那些急需用水的地区以及作物进行灌溉,有很好的效果。 4、雨水集蓄利用的技术应用。雨水集蓄利用技术就是通过相关的工程措施将自然降水 收集起来,当农业生产过程中需要用水的时候将这些雨水用于灌溉的一种技术。这种技术可以增加农田灌溉过程中的水资源总量,解决农田灌溉问题,而且也可以对某些缺水的农村地区的人畜饮水进行补充,在季节性缺水和干旱的地区比较适用。雨水集蓄技术的利用,能够改变传统的种植技术,可以防止水土流失,对生态环境有一定的保护作用。 (三)田间灌溉节水处理 无论采取哪种灌溉技术,都有一个基本的原则,即要保证农作物的根系的土壤层的湿润,使得农作物的根系能够吸收充分的水分,满足生长过程中的水分需求。对此可以采取麦秆覆盖与中耕保墒的方式保持土壤湿润。前者指的是将切碎的麦秆铺在土壤的表层,对土壤的表面进行覆盖从而降低水分的蒸发,后者指的是在对农田进行灌溉之后对土壤表层进行松土处理,切断水分蒸发的毛细管道,防止农田中的水分过度蒸发。通过这两种技术的应用,可以使得土壤中的水分有一定程度的增加,对水资源的节约有一定的促进作用。 (四)不充分灌溉方法的应用 在农田水利工程建设过程中,为了节约水资源,还可以加强采用不充分光该的方法。在常规意识中,充分灌溉是植物生长过程中的一个必须条件,可以有效地提高农作物的单位产量,但是并不能保证单位水量的收益得到最高。因此开始加强对不充分灌溉方法的研究,这种方法指的是在进行灌溉的时候要提高单位水量的农作物产量,而不是为了达到单位面积产量的最高,因此在灌溉的时候侧重点发生了改变。 结语 农业灌溉是提高农业生产水平的一个重要途径,为了加强农业灌溉效率的提升,则必须要加强农田水利工程的建设。农田灌溉是农田水利工程建设过程中的一个重要环节,农田水利工程的规划和建设应该要考虑到一个重点,即节水。在农田水利工程建设过程中要加强对各种节水灌溉技术的应用,对一些基础设施进行改进,从而使得农田灌溉效率得到有效提升,并且可以提高对水资源的利用效率。
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电力系统自动化技术研究:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物,智能化的实现可有效提升电力系统工作效率,使系统运行更加稳定,对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值,分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用,指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果,有利于自动化的发展,智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息,智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势,更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制,避免了必须由专业技术人员在场的问题,同时减少了操作电气工程人员的相关操作,使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理,对各个开关量与模拟量进行实时采集,并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上,通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来,还能显示出电压、电流,并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面,专家系统的应用便可快速生成日志、报表,并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作,通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制,通过系统设置限制操作人员权限,加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定,还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控,可实时监控模拟量数值及开关量状态,并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件,该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技,是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测,通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果,大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生,智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展,诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的,智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接,使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作,这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求,电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络,该网络需支持多项业务、设备的使用,实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题,这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题,建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的,需要对地区内的能源竞争格局进行分析,并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路,对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂,往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决,会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作,对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制,其中模糊控制比较简单且紧密联系实际,应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现,基于专家系统的复杂性,它将大量的规则、专业知识和经验进行结合,通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况,及时更新系统规则和知识库,逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛,主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中,其中变压器的故障诊断需结合实际情况,快速确定故障范围,通过逐步排查不断缩小故障范围,以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述,电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求,更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面,还需不断深化研究扩大智能化应用范围,为电气工程设计提供便利,加快电气工程控制效率,使电力系统的控制和管理变得容易,提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化技术研究:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要: 当前的电力系统自动化技术正在日益完善,但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出,并影响了整体的自动化技术应用效果。因此,结合当前的实际发展情况,对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究,论述其中存在的主要问题和改善方法,在促进电力系统整体安全管理水平的提升,强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词: 电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化技术研究:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要:目前我国经济发展迅速,也就带动了社会中的各行各业,生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要,电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析,希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词:电力自动化;智能技术;管理;应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化,在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用,注重管理质量,可以帮助电力系统推动其自动化进程,因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展,提高自动化水平,电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分,这三部分是一个整体,因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的,有计算机技术、网络技术等,这些技术手段中最主要的就是智能技术,这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术,就是人工智能技术,它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制,这样能够促进控制水平更加高效,简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用,甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展,为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段,我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展,但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先,现阶段的实际工作中,大多数的单位都缺乏团队协作的精神,在进行研究实验工作时,往往都不愿意将资源和技术分享给同行,这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚,而且现在的研究速度也比较缓慢,所以基本没有什么实际应用的机会,实践经验匮乏,在管理过程中,也无法借鉴较为成熟的先例,这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足,所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种,综合来讲,实际应用效果突出的主要有以下几种: 1.专家控制系统的应用 一直以来,电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的,但是人工操作存在有很多弊端,还会造成资源的极大浪费,而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力,这样不仅加大了电力运营的成本消耗,在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况,专家控制系统就可以发出相应的指令,帮助相关的工作人员快速的解除故障,保障电力系统的正常与稳定运行,这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介,它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题,为了能够解决这些问题,提高电力系统自动化水平,就研发了线性最优控制技术,并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术,这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高,电力系统本身带有很强的变化性,这个变化是不可控的,但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性,就可以通过模糊控制系统进行模拟实验,测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术,将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后,模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析,直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统,通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应,这个反应速度是非常快的,他能够对发生的问题作出及时有效的反应,完全实现了电力操作系统的智能化,他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的,神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征,它能够有效的运用到电力系统当中,比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前,发电系统都是相对大型的电力系统,这些大型的系统结构非常复杂,容易出现失误,所以为了减少电力系统的管理和营运难度,提高工作效率,综合性职能系统也就此产生了,这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强,这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用,还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用,这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述,我国的电力系统发展已经初步实现了自动化,想要使其发挥最大优势,不仅要对专业技术进行深入研究,还应完善管理应用措施,智能技术,作为电力系统自动化中的重要组成部分,提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程,确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化技术研究:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kw·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kw·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kw·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kw·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kw·h,模糊逻辑控制需用0.3555kw·h,节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合, 如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法,在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化技术研究:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的优秀装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种优秀技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。
我国目前开始不断提高对地铁领域的资金投入,整个城市的发展化进程不断加大,目前相关政策应用的力度也越来越高。在长久的发展过程中,我国现有的应用技术水平突破较大。不同地铁在实际施工中经常会受到周边不同因素的影响,根据地质条件的变化会产生不同的差异情况。盖挖法是一种常见的施工技术,在地铁建设过程中占据着重要的位置。本文将对此进行详细介绍。 1盖挖法应用背景简介 目前我国大部分地铁施工过程中都会采用盖瓦法进行施工,这种技术的优势相对突出,主要表现为以下几点:实行盖挖法能够对周围施工的环境影响较小。传统地铁施工时都会对路面采取禁行或者是限制的方式,这给人们的生活带来了极大的不便。如果施工站点较多的话,在整个施工期间会对城市的相关交通情况产生较大的阻碍。而应用盖挖法就更加有效地解决这个问题,不但能够降低传统施工技术产生的障碍现象,还能够普遍缓解城市内部的施工压力。减少对施工环境的压力是整个盖挖法应用过程中最大优势,这个施工技术一般会采用全封闭式的施工技术,对周围的生活环境产生的影响相对较小,能够避免额外的尘土治理措施。 1.1降低施工周围的环境影响 采用盖挖法进行合理施工主要分为两种主要的环节,一种是在施工周围附近建立适当的围栏防护结构、利用立柱以及盖板结构或者是安装顶板进行合理应用。上述的几种方法在日常施工过程中的应用都非常普遍,能够更好地保证整体的相关施工效率,实际施工过程中对周围施工附近的路面影响较小,不会破坏基本的设施。一般来说应用盖挖法进行施工,整个施工过程中全部处在地下进行施工。前期的准备工作完成之后一般都会采用特定的支柱进行合理应用,对施工现场进行稳定的加固操作。当整个项目施工都完成之后在对相应的地铁站进行合理加固,这样能够保证地铁工程建设的合理性以及完整性,保证科学有效的运行。应用这种技术建设地铁工程时,相比于传统施工技术而言更加简便。传统的技术进行施工时会采用专业的挖路设备挖掘相关施工路段,也称之为明挖施工,路面挖掘之后进行具体的施工操作,而后期还需要额外花费大量的人力物力进行回填工作,这样才能够保证路面的平整性。传统的地铁在施工过程中耗费的时间较长,工程建筑周期较久,这样会对周边的居民日常出行产生极为不利的影响。随着盖挖技术的出现,这种问题能够得到有效地解决,这也是盖挖技术得以应用普遍的主要原因。采用盖挖技术进行施工对路面不会产生破坏情况,同时也保证了人们日常出行的最大便利性,应用状态良好。此外,采用这种技术应用的范围相对广泛,可以在一个城市内部不同的地点同时进行地铁施工技术,不会影响城市内部的交通效果,在业内受到了广泛的推崇。 1.2封闭式主体施工技术应用 可以说,封闭式施工是整个地铁施工过程中最主要的一种技术,整个工程耗费的时间相对较短,能够极大的保证现有的工作效率,提高了工作人员的实际效率。此外这种技术不需要破坏路面的平整度,因此相应的建筑垃圾也大大减少,这很大程度上与我国的绿色环保理念相适应,更能够取得长远的发展。因此能够极大的促进施工综合性技术的合理应用,对国家乃至社会都有非常中啊哟的作用。此外采用盖挖法还能够保证城市内部铁路系统的稳定运行,对人们的生活产生极大的便利。 1.3提高主体结构的建设效率 对于任何一个工程而言,最重要的两个指标就是工程建设质量和施工实际效率两种。整个施工过程中一定更充分保证整个地铁施工过程中的相关质量,为后期的实际运行打好基础,这也是整个施工技术中的关键性优秀。实际进行施工时,采用科学适当的工艺也至关重要,选取科学的施工工艺能够直接影响后续的施工质量,最终影响地铁运行的效果。因此施工过程中,相关工作人员一定要做好监管监察工作,利用科学的体系提高硬件的处理设施。此外,施工的实际效率与整个地铁的施工质量也息息相关,还会影响该后期的经济效益。如果整个施工工期拖延的较长,就会导致企业前期投入的人力资源成本过高。因此要想保证基本的经济效益就需要加强地铁施工的相关技术应用,重点抓住相关工作的实际工作效率。采用盖挖法进行有效施工时整个地铁建筑过程中的一种主要施工技术,与施工相关效率息息相关。应用盖挖技术进行施工所采取的相关设备普遍呈现一体化的设计特点,一般来说,施工过程中大多会采用自动化科学控制体系进行合理应用。一般来说施工前期,工作人员需要根据标注的呢规定设定合理的相关参数,设备就能够按照预先的设定自动启动进行合理运行。整个施工过程完成之后,就能够极大的保证施工效率的应用,促进整个工程的稳定进步,保证基本的发展情况。 2几点基本的缺点简介 上述详细介绍了盖挖法技术应用的主要优点。但是经过大量研究发现,目前应用盖挖法这项技术仍然存在一些不足之处。盖挖法这项技术虽然优势很多,但是存在着一些常见的工程造价较高的问题。相比于传统的施工技术,盖挖法应用时需要投入较多的资金应用,整个施工过程中的相关环节也非常繁琐,,这就需要企业长期进行大量的资金成本的揉入。而整个技术应用过程中会采用后浇技术。因此地铁建设工程需要具备较高的防水效果,还需要注重地铁的相关施工模式,实现高效的管理操作。一旦出现一些不利因素,整个工程建设过程中就会出现一定的停滞以及缺陷,对整个工程产生严重的影响。应用这种技术施工空间会受到一定的限制,工作人员进行材料的水平或者是垂直运输工作时就会面临一定的难度,因此这也大大抑制了工作的施工进度。 3实际施工技术浅析 3.1传统盖挖法改革之后的应用 为了降低盖挖技术的不良缺陷,现有学者根据城市内的环境以及各个施工单位等不同的影响因素,对盖挖技术的进行了适当的改良,经过一定的措施应用好,相比于传统而言,大大提高了基本的施工效率。改良的主要技术在应用到相关硬件设施上,而在实际整个地铁车站的施工过程之中,主要使用到的挖掘设备、水泥浇筑设备以及辅助施工设备等,其中这三类设备贯穿了整个地铁施工的全部过程。因此,以上三类设备的质量直接影响到整个工程最终的施工质量[5]。首先,对于整个地铁施工工程的挖掘设备来讲,目前主要使用的是由德国生产的挖掘一体机,该设备采用数控实现整个设备正常的运行,施工人员在实际施工的过程之中,只需要提前設置相应的参数,然后然后设备就会自动运行,期间再不需要施工人员进行任何操作。其次,是整个施工过程的混凝土浇筑设备而言,施工阶段是在前期挖掘工作完成之后开展的,主要的施工目的,是为了对整个工程内部进行一个加固作业,目前主要使用的是我国国产的浇筑设备,在整个混凝土浇筑作业的过程之中,采取流程化控制,整个施工过程能有有效的缩短整个车站建设项目所需要的时间。优化施工流程除了保证基本的工作效率之外还能够节约较多的经济成本。 3.2盖挖逆作法在实际中的应用 在具体的实践环节,就需要充分的考虑到防水问题。因此,综合防水施工技术的应用也会在一定程度上对其盖挖逆作法的实际应用产生一定的促进作用,这对于整体的有效发展具有非常重要的意义。相比于明挖顺作法,其方法在防水问题上需要更加的注意。由此可见,对于盖挖逆作法的实践应用依旧需要去大量的实践中获得丰富的经验,来进一步的发挥其在实际应用中的相应功效,这对于其在整体中的发展具有重要的作用,也在一定程度上为其以后的发展创建出了一个良好的上升空间。 4结束语 盖挖逆作法作为目前我国地铁车站施工过程中所采取的主要施工模式,未来势必会成为我国地铁项目施工阶段的主要施工模式,在实际的施工过程之中,盖挖逆作法的优势十分的明显,在具体的实践环节中,采取流程化的控制可以使得整个施工过程能够有效的缩短该建设项目所需要的时间。并且随着科技技术的不断创新,这就使得其在未来的发展中会有广阔的应用空间。 参考文献 [1]曾令标.地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[D].成都:西南交通大学,2002. [2]张丞涛.厦门地铁车站半幅盖挖逆作法施工技术研究[J].建筑机械,2017(6):161-163. [3]欧斌.地铁车站盖挖逆作法施工技术研究[J].四川建材,2018(2):151-152. [4]魏玉超,张志军.城市地铁车站工程的盖挖逆作法施工技术[J].城市建设理论研究:电子版,2013(24). 作者:张钟月 单位:中国电建市政建设集团有限公司
精细农业论文:现代精细农业应用研究论文 摘要:长期以来,农业生产都是以田块为基础,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得农场或田块的平均产量。实际上,在同一农田内,有许多因素影响着作物的生长和产量,存在着明显的时空差异性。“精细农业”是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新科技,以获得农田“高产、优质、高级”的现代化农业生产模式和技术体系。本文在充分了解“精细农业”技术组成的基础上,探讨了“精细农业”的应用范围,结合我国国情,提出了在我国逐步实施“精细农业”技术方案。 关键词:精细农业信息技术卫星定位系统 0引言 在过去的半个世纪中,随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用,世界农业取得了长足发展。但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。为了解决这些问题,“精细农业”的概念和技术应运而生。 1精细农业的含义 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。 2精细农业技术组成 2.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 2.1.1产量数据采集带定位系统和产量测量的谷物联合收割机在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2.1.2土壤数据采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。 2.1.3苗情、病虫草害数据采集利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。 2.2数据分析一般采集的数据都是以文本表形式表示,需要利用一些数学方法进行处理,生成分布图。未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来,将田间观测者的地理位置和田间观测数据,通过便携PC和天线发往办公室PC,利用软件自动生成田间数据分布图。 2.3决策分析“精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息,经过决策分析,来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的优秀,直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性,而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起,才能制定出切实可行的决策方案。 2.4控制实施“精细农业”技术的目的是科学管理田间小区,降低投入,提高生产效率。作为支持“精细农业”技术的农业机械设备,除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外,按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备,控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机;控制耕深的翻耕机等。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,随时向喷药机下达命令,控制喷洒。 3精细农业技术的应用 3.1“精细农业”具有以下优点: 3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求,实施灌溉、施肥、播种和病虫草害防治,即能降低用水、肥料、种子、农药的投入,也能增加作物产量。 3.1.2保护环境根据农田作物定点需求,控制化学物品的施用量,即能降低土壤、地下水、作物品质的污染,也能保护生态环境。 3.1.3提高作物产量和质量根据作物的实际需求,即能避免因过量施用化肥、农药、水带来的副作用,造成作物减产,品质下降,也能改善因缺少养分造成的减产和降低作物品质。超级秘书网: 3.2需要满足的条件 3.2.1农田大小农田大小的概念主要取决于外部环境。不同国家,适于“精细农业”技术实践的农田大小不一样。一般需要一个全面的经济分析,可以计算出一个国家适于“精细农业”技术实践的最小农田范围。 3.2.2农机化程度农田可大可小,但是,农业作业若不是机械化,“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。总之,机械化、自动化程度越高,越利于实施“精细农业”技术实践。 3.2.3农田差异一般来说,作物生长没有空间差异的农田,实施“精细农业”技术实践,是不会有经济效益的。农田的空间差异首先表现在产量的空间差异上。产量的差异可能是由于土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等因素的差异性造成的。 在我国,农田规模较小,机械化水平比较落后,实施广域的“精细农业”技术实践尚需较长的发展过程,但是,结合我国国情,在某些具体条件下,开展“精细农业”技术实践或“精细农业”单项技术实践是可行的。 精细农业论文:农业企业精细化成本管理论文 1ERP环境下的农业企业精细化成本管理 与传统成本相比较ERP系统将销售系统、采购系统、存货系统、供应链以及总账系统集成在一个系统中,简化了信息在农业企业内部流动的程序,加速了信息在农业企业内部流动的速度,减少了因信息滞后带来的机会成本,将原本孤岛的信息逐级传递。ERP系统实现精细化成本管理,主要从规划阶段,物流,资金的管理三个模块来实现良好的成本管理,及其全方位管理操作。 1.1农业企业生产准备、计划的精细化 传统生产准备人为的主观意志作用比较强,对于市场的需求以及变化,都是听风则风,听雨则雨。没有准确的市场预测信息,也没有明确的生产计划。对于生产过程中需要的物料用量也没有准确的数据,而由于人工记账操作,库存数据也不能够得到及时的反映。这一系列的管理弊端,最终将导致存货的滞留和堆积,原材料供应不足生产被迫停工,产品不能满足市场多样性的需求,资金占用现象严重,人力物力资源得不到有效的配置等一系列问题。 1.1.1主生产计划的精细化。所谓“磨刀不误砍柴工”,计划是保证生产顺利进行的保证,只有做好了计划,农业企业才能有条不紊地进行。ERP系统接收到市场的销售预测信息、客户的订单以及其它信息后,首先由主管人员做出主生产计划,计划精确地包含了每一生产阶段的毛需求量。紧接着进行粗能力的权衡,确定出所需要关键工作中心的加工能力和设备的负荷能力,与实际的数据进行比对,进行初步的计划确认或调整,再与销售部门做出的销售计划进行比对以进一步确认和调整主生产计划,最后提交给有关管理部门,进行计划的确认,并在生产过程中进行不断地修正。 1.1.2物料需求计划精细化。ERP系统解决了需要什么、生产什么、怎么生产的问题,物料需求计划,即MRP详细记录了物料需求信息、物料清单、生产的工艺路线以及物料的可用量。例如要生产一台仪器,那么制造这台仪器所需要哪些物料,物料的需求量是多少,经过多少道加工工序,当前的库存量信息,都会在系统中记录,一旦某一个环节断层,系统会给出提示或者警告,而依据传统的生产方式任何一个环节跟不上生产节奏,农业企业内部都无法做出迅速的反应,造成人力物力财力的浪费。 1.1.3能力需求计划精细化。计划的最后一阶段是对能力需求的计划,即CRP。简单的来说它就是依据生产的每一阶段和工序的物料需求信息,精确地计算出需要投入的能力和设备的负荷数据,并根据实际情况对农业企业生产能力以及负荷情况做出调整,最后制定出CRP。运行时系统会根据CRP中加工产品的数量,所在的时间段,实际所需要占用的能力负荷,对比在系统内设定的标准能力负荷情况,生成能力需求报表。而传统的生产准备计划阶段,并不能够像ERP系统这样实施全面精细的计划,物料的需求、能力的负荷情况都不能得带及时反馈,生产过程中补充的信息也不能够及时更新信息。 1.2农业物流管理精细化的实现 1.2.1农业企业生产过程的精细化。随着市场不断的发展,产品的生产周期不断的缩短,对品种的需求多样性不断提高,产品的交货期不断缩短,对产品的质量要求不断提高。传统的生产管理已经越来越不能适应生产的需要,传统的生产车间管理没有进行明确地分批分类管理,对于生产所需的物料也得不到及时反馈,没有明确的进度安排,产品交货时间也没有明确统计,对每一项加工产品的工序也没有进行细致分工。对于插单的业务,农业企业也疲于应对,物料需求跟不上进度,生产能力也不足,农业企业往往需要拆东墙补西墙,而且传统的期间费用分配也不准确,分配的标准往往是根据人工或者机器的工时总数来定义,管理者无法获取准确的成本信息,无法做出具有竞争力的定价决策。ERP系统下,生产的整个过程是由MPS生成各个车间和工作中心的生产任务,下达产品生产指令,根据产品交货的到期进行产品的任务优先级的排序,对产品的整个生产周期都有明确的规划,确保产成品能够及时完工交货。为了提高生产效率,在ERP系统下每一项完工产品都有固定的工艺路线,物料需求也有明确的信息记录,能够保证产品有条不紊地进行生产,并且细化工序,将一项复杂的加工业务简单化、重复化、高效率化。半成品在车间的转移,原材料、配件的领用,生产加工进度的控制,各个时间段加工状态的信息,在产品的统计分配信息都被统计及时记录到了工作中心中,由工作中心生成报表进行统计和分析,并将信息及时传递给ERP系统下的其它有关子系统,管理人员根据信息进行生产调度,物料的补充等等;这些信息也是产成品成本计算和制造费用分配的主要依据,它定义了许多产品成本计算的相关公式,比如机器加工的工时和物料的用料比例,由成本动因推动费用的分配,期间费用能更加准确地分配给完工产品,统计数据显示在ERP系统的车间管理下制造成本下降了12%左右,停工待料减少了60%,产品延期交货下降了80%。因此走ERP精细化管理之路,是农业企业实现利益效益最大化的最佳选择。 1.2.2农业企业库存管理的精细化。库存管理的主要作用是维持销售产品的稳定,保证生产顺利地进行,在保证盈利的前提下,最大程度地降低农业企业的资金占用率,降低成本,增加投资。传统的制造业库存管理中,由于农业企业所属行业产品的复杂性,管理已经销售模式的局限性以及滞后性让原本就复杂的库存管理受到了许多非技术性的影响。统计与汇总指标的工作量巨大,库存信息不能够及时有效地反映给有关管理部门,严重制约了生产的顺利进行,甚至造成存货积压、资金严重占用的现象。ERP系统下的库存管理贯穿整个农业企业管理,覆盖范围广,利用数据库将存货的信息反映在一张统计表中,提供的登记出库入库的信息,存货的类别,提供下级编码标识,产品的批次,出入库时间、质量状况以及价格等,都被详细地计入在系统内,支持存货跟踪查询,能够即时反映库存的盘点数据,并对其它相关联的子系统提供实时数据,这是传统管理无法实现的。在发货的时候严格按照先入先出的顺序发货,降低了因存货变质、积压而增加的风险和机会成本。ERP下的管理模式改变了仓库保管员的劳动组织方式,对仓库可以按照产区分类,按照业务进行区分,细化了日常的管理业务。ERP系统对存货的控制方法也有许多种,如ABC法、零库存控制法、在途物资的管理方法等等,农业企业可以根据自己库存的复杂性进行方法的选择。对于入库管理根据生产和销售的需要发出需求,降低不必要的库存费用,降低资金的占用和存货毁损的风险;对于领料出库的业务,可以限制材料的数量,以防止因为任意领料而造成的不必要的浪费,引起成本增加,最终导致产品价格失去市场竞争力。统计数据表明在ERP库存系统管理下,库存下降了30%~50%使得库存资金投资减少了1.4~1.5倍,库存的周转率提高了50%,这些都是传统库存管理无法实现的,因此农业企业只有在ERP系统的精细化管理的平台上才能越走越远。 1.2.3农业企业采购管理的精细化。采购管理是对采购行为进行组织管理和控制的模块,采购工作主要是在合适的时间为生产部门提供生产所需要的合适的质量、价格、数量的原材料(或加工部件),以保证生产顺利正常进行。传统的采购管理存在许多的问题。首先,没有一个标准的体系管理供应商,致使采购信息总是不能及时下达到供应商;其次采购计划编制不准确,采购数量不足或采购不及时以及物料逾期未入库,车间的生产线只能被迫停产。生产制造过程中,插单的业务极为常见,物料计划人员无法快速评估其影响,信息传递慢,采购提前期长。无法及时下发采购信息。而且对于市场的价格走向也没有很好统计记录,主观判断采购存货的数量以及批次,致使采购成本高昂。ERP环境下的材料采购计划是由主生产计划生成,根据生产车间以及销售部门传递出的物料需求信息,然后下达到采购部门,并同时将信息传递到总账系统以及仓储部门,简化了信息传递的流程,极大增加了信息处理效率,据统计表明应用ERP系统实现采购管理的农业企业,采购提前期缩短了50%。ERP系统中建立了一套信息精确的客户资料,以及客户所能够提供的物料信息,一旦系统得到采购的命令就能及时将信息下达到供应商,逾期未收到的采购物资也能在系统中得到查询,发出催货通知,或者及时变更供应商降低生产线停工的风险。在生产制造的过程中一旦有插单的业务发生,计划部门也能够及时进行生产计划的修订,进行能力的评估,将物料需求信息及时传递到采购部门,及时进行物料的补充,保证生产的顺利进行,此外ERP系统还提供了物料需求的规格资料,保证入库产品的质量符合生产要求;系统还提供了比价的功能,能够让管理者迅速做出最优决策。 1.2.4农业企业销售管理的精细化。在一个农业企业的销售系统是农业企业生产的最终产品与外部市场的轮毂连接,是价值的生产是实现农业企业最关键的一步。其主要职能是以满足客户消费需要为前提,实现劳动价值到社会财富的转换。而传统的销售管理下,销售部门往往凭借个人主观经验进行报价,缺乏成本数据参考,无法获知准确的订单利润,没有稳定的销售市场和渠道,客商信息混乱,信用额度很难掌握,增加许多无形的财务风险。对于地区以及不同的客户报价策略在手工作业下工作量庞大,准确性也很难把握。销售人员很难追踪订单的采购状况、生产状况、入库状况,导致销售人员很难和客户沟通进度。逾期交货现象严重,信用等级下降,客户流失现象严重。ERP系统下的销售模块将销售任务细分成以下几个阶段,①根据预测信息和销售订单制定销售计划,并做出合理报价决策;②开辟可供销售市场,并对市场进行细分,建立确定的客商档案和长期可供稳定销售的销售渠道;③结合历史、目前、市场调研数据进行销售;④根据客户的订单信息,组织货源,下派生产命令,并组织仓库发货;⑤开出销售发票,并转交财务系统记账;⑥对已经销售的产品提供跟踪服务,进行信息反馈、分析,提出方案。根据应收系统的传递信息对客户进行信用评级,制定销售策略,发出催收货款的指令,而传统的销售管理无法及时对订单做出反应,也不会对销售进行售后的跟踪分析,不利于市场地位的稳固和简历长期稳定的销货渠道。 1.3农业企业资金流管理的精细化 资金是一个农业企业的血液,资金的运转是关乎到农业企业生死存亡的问题,传统的农业企业资金管理混乱,对于资金的预算、费用的支出很难控制,对于未来的资金流入流出也无法掌握,科目繁多,往来账目不清,管理人员工作量大。ERP系统下,当采购或者销售行为发生后,系统会根据采购订单、发票在应收和应付形同中生成相应应收账款和应付账款。为农业企业提供精确的未来资金的流入和流出情况,相关的票据还含有供应商以及客户的相关信息,能够准确地将每一笔收入以及费用与客商相联系。对每一笔零用基金进行分类管理,完善对银行账户的管理,能将收入或者支出与相应的票据相联系,实现收入与票据相匹配,对于外币也有专门的账户管理,能够及时地反映账户的资金信息,减少了人工管理不必要的麻烦。对于资金的预算和费用的支出都有严格的控制,大大降低了农业企业的资金占用率,使得农业企业的资金能够维持农业企业正常运转。 2农业企业ERP精细化管理存在的问题 2.1管理者对ERP认识程度低 ERP是一种先进的管理软件,而不是单一的数据储存软件,很多管理者思想仍然停留在只是单一的将财务信息化,而没有融入精细化管理思想,再加上国内实施ERP成功的也就只有联想、海尔、移动公司等一些大型的知名农业企业,因此很多中小型农业企业对实施ERP精细化也只是持有观望的态度。 2.2农业企业缺少精细化成本文化气氛 尽管许多农业企业引进了ERP系统实施精细化管理,但是农业企业没有注重对精细化的文化建设不够重视,有些制度建立得并不合理,甚至导致极少数个别员工出现抵制的情绪,而农业企业实施精细化管理的规章制度也形同虚设无法落实。 2.3ERP系统实施对人员要求较高 ERP成功实施对操作者、部门之间的协调配合程度的要求比较高,它要求不仅仅要懂得操作还要懂得原理,否则实施的过程中麻烦不断。而ERP系统的发展历程比较短,普及的程度也不够,许多管理者甚至没有ERP的概念,更谈不上操作和应用了。ERP将管理与技术融为一体,这要求操作者不仅仅是个管理者还要是个技术员,而且培养出这样的人才也需要花费大量的时间。 2.4农业企业基础管理制度规范性不够 科学的管理,要求农业企业标准化、规范化、精细化和个性化,是精细化管理实现的基础,基础设施管理制度不规范,它会影响到精细化管理的效率。 2.5实施ERP系统后期维护不足 许多农业企业在引进ERP后,前期没有制定计划和目标,导致后期发现团队实施能力不足,特别是在系统的二次开发上。农业企业生产发展是一个动态化的过程,仅靠一次完整实施而达到一劳永逸的效果是不太现实的,这又使得ERP后期发展滞留,最终导致农业企业摈弃实施。 3ERP精细化管理问题的对策 3.1管理者转变思想 ERP精细化管理要成功实施需要管理者有高度的思想上的觉悟,将管理不仅仅局限在传统农业企业运营上。管理者不仅要转变自己的思想同时还要培养整个农业企业的员工精细化的意识,只有各个部门协调一致,分工明确,才能使得精细化成本管理理念在农业企业中得到真正的应用。管理者需要将目标放长远,从各个方面实现精细化管理,才能带领农业企业在未来成长的路上越走越远。 3.2建立精细化成本管理农业企业文化 环境决定一个人的成长,同样农业企业文化氛围也是农业企业成长的决定性因素,只有建立起良好的农业企业文化氛围,农业企业才能在未来的路上越走越远。建立起农业企业精细化管理文化首先需要培养精细化成本管理的思想,现有理念才能应用到实践中。其次,要建立良好的激励机制,诸如物质奖励、精神鼓励、调动积极性和惩罚措施,让员工主动积极地参与到农业企业精细成本管理中,并在实践中不断进行改进和创新。 3.3加强对员工的后续教育 农业企业对实施ERP系统以及操作的关键人员,要在后期不断的进行教育和培训,以提高员工的整体素质,对于ERP这样先进的管理系统,随着时间的变更也会不断更新,只有不断学习才不会在操作和应用过程脱节,才不会造成资源浪费的现象。而且ERP运用需要熟练的技巧以及丰富的知识,只有全员的整体素质提高了才能使得ERP的管理发挥出最大的作用,从而降低管理成本。 3.4规范农业企业基础管理制度 农业企业的基础管理,是农业企业实施和管理的前提,只有坚实的基础,农业企业可以在未来发展的舞台上越走越远。农业企业首先需要加强农业企业原始信息核算的管理,提高原始数据的准确性;再次是优化农业企业的规章制度,优化农业企业生产流程,加强全面成本预算的管理。 3.5成立实施ERP精细化的项目组 要成功实施和应用ERP系统,光依赖软件公司从长期发展的角度来看,并不是一个明智的决定。只有在农业企业内部建立一个ERP执行和组织协调的ERP组织机构才能解决问题。在其领导之下,农业企业内的所有部门达成一致的目标,却又各司其职,通过定期组织会议培训,让农业企业内部各部门不仅能够了解ERP运行的情况,还能够站在各自部门的角度提出一些专业性的意见。经验一起分享,问题一起解决,只有这样才能够使得ERP系统运行起来,使得ERP精细化的管理成功地在农业企业内部实践,提升农业企业的综合竞争能力。 4小结 总之,ERP系统是农业企业实现精细化管理的最优策略,它对农业企业实施全方位的精细化进行管理,将生产工艺路线简单化重复化,解决了传统制造一手包揽的问题,降低了技术人员流失农业企业制造环节中断的风险,也提高了工作效率。对外进行的市场分析调查,客商档案的记录,弱化了市场风险,降低了农业企业的管理成本。ERP系统从全方位的精细业务,降低生产管理成本。 作者:慕云丽 单位:山东工商学院 精细农业论文:精细农业理论探究论文 摘要:我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。本文首先介绍了国内外“精细农业”技术应用情况,而后对精细农业的一些基本理论进行总结,以供参考。 关键词:精细农业遥感技术全球定位系统地理信息系统 引言 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术,对大田农作物生产和畜牧生产实施监控,从而提高作物和畜牧产量和质量,最大限度地保护生态环境,保证农业的可持续发展。 一、国内外“精细农业”技术的应用情况 1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测,农作物生长状况的监测和产量预测,灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测,农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。 到了八十年代和九十年代,由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的应用,进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度,所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用,有的就装在收获机械上。 目前,在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等),同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥,农场主从中可能获得巨大的经济效益。 另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem),其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖,田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取,并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。 1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国,农业生产的自然条件十分复杂,自然灾害频繁,因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。 我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初,山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。 1984-1986年,我国在京、津、冀地区,进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验,取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92%和95%。 可见,我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面 二、“精细农业”的技术思想 精细农业其优秀思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析,确定影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,以充分利用资源,实现最经济、最合理的投入,获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注,首先是因为它能显著提高产量,提高耕地资源利用潜力和保护环境;其次,是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围,它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式,其影响更是深远的。 三、精细农业的技术构成 3.1GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统,它可提供连续、定位和原子时钟信息。 3.2GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究,并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力;具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力,可为宏观决策管理服务;能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中,可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。 3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译,获得所研究区域内有关信息,具有宏观、快速、动态等特点。不同含水量的土壤具有不同的地表温度,因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线,所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库,并依靠有关的专业基础知识,利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。 3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识,建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型,利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库,针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策,即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem),因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。 3.5ST——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展,各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。 3.6IAM——智能化农业机械智能化农业机械IAM是实现精细农业的重要设备。智能化农一机械首先必须利用DGPS技术实现精确定位,然后必须根据田间处方图生成的智能控制软件,针对农田小区存在的差异自动执行分布式投入决策。 我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。 精细农业论文:精细灌溉农业论文 编者按:本文主要从发展节水灌溉的必要性;节水灌溉的内涵意义;推广节水灌溉技术,提高灌溉管理水平;发展节水灌溉应该注意的几个问题进行论述。其中,主要包括:我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量只有世界人均水平的四分之一、我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在、节水灌溉就是要改变千年以来人们浇地的传统习惯、节水灌溉是用尽可能少的投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式、减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失提高输水系统的有效利用率、形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术、节水灌溉要以科学发展观为指导与服务"三农"相结合、以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系、突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用等。具体请详见。 一、发展节水灌溉的必要性 我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量只有世界人均水平的四分之一。而且时空分布很不均匀,南多北少,东多西少,夏秋多,冬春少。近年来随着人口增加经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐;农业干旱缺水和水资源短缺已成为经济社会和经济发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量计,全国中等干旱缺水358亿立方米。其中农业缺水300亿立方米,20世纪90年代以来,我国农业年均受益面积达到2000万公倾以上,全国660多个城市中有一半以下发生水危机,北方河流断流的问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区,由于地表水不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.26立方公里。 我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生成率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%,单方水粮食生产率20公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的"精细灌溉",具有重要的现实意义和深远的历史意义。 二、节水灌溉的内涵意义 节水灌溉就是要改变千年以来人们浇地的传统习惯,把浇地变为浇作物,按作物的最佳需水要求进行灌溉。 节水灌溉是用尽可能少的投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。节水农业措施和节水灌溉措施,充分利用天然降雨和地面、地下水资源,提高水的利用率和利用效率,用最少的耗水量获得最高的作物产量和产值。节水农业措施包括抗旱节水品种、秸秆覆盖、少耕免耕、抗旱剂、保水剂等。在人们以往的印象中,节水灌溉就是发展低压管道输入、喷灌和微灌。由这些工程所控制的灌溉面积就是节水灌溉面积。其实这种看法是不够全面的,节水灌溉的目的在于减少灌溉水源从渠首到农田被作物汲收利用的全过程中的无效损失,提高水的利用率的水分生产率。它包括节水灌溉技术、节水灌溉制度以及区域水资源合理配置等方面的内容,即包含有工程措施,也包含有农业的管理措施,可以把节水灌溉措施分为以下四个方面: 1、减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失提高输水系统的有效利用率,在自流灌区固定渠道采用砌石、现浇筑混凝土等进行防渗。 2、减少田间储水损失主要是减少深层防漏,提高灌溉水进入田间后的有效利用程度。 3、采用先进灌溉技术减少作物蒸腾、棵间蒸发和深层渗漏等农田水分消耗。 4、优化作物灌溉制度减少作物的无效蒸腾灌溉用水采取优化调度,合理分配等管理措施,结合各种耕作栽培技术,尽量减少对农作物产量形成非关键期的水分蒸腾,以提高农作物水分的利用效率。 三、推广节水灌溉技术,提高灌溉管理水平 从上世纪90年代开始,进一步将节水灌溉工程技术、农业技术和管理技术有机结合,形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术,如小麦优化灌溉、水稻浅湿灌溉、膜上灌等。与此同时,以提高降水利用率为目标的旱地农业增产技术也得到大面积推广应用。这些技术的大范围推广应用,使我国节水农业的发展提高到一个新水平。 "九五"期间,节水农业技术研究与示范曾首次被列为国家科技攻关项目,开展了喷、微灌设备的研制与改进、滴灌技术研究与示范、田间节水灌溉新技术研究,主要农作物节水高效灌溉制度的研究、节水灌溉与农业综合技术研究、人工汇集雨水利用技术研究和灌溉系统配水关键技术研究等专题研究。随着科学研究逐步走向深入,我国节水农业工程设备也得到迅速的发展,经过几十年的研制和开发,特别是近几年不断引进国外先进技术及生产装备,使节水农业工程设备在数量上和性能上都有很大提高。 目前我国推广的节水灌溉技术有渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多种形式,不同的地区宜采用的节水灌溉技术也不同,大、中型灌区适宜推广渠道防渗技术,井灌区和小型灌区宜推广低压管道灌溉技术,经济条件好的地方提倡采用喷灌技术,在果园、菜园及其它经济作物种植区适合发展微、滴灌,西北干旱地区应推广雨水集流、水窖滴灌技术,南方水稻产区则应推广水稻节水灌溉技术,各地要根据其经济发展水平,合理确定技术方案。 四、发展节水灌溉应该注意的几个问题 节水灌溉是一项系统工作,综合运用行政、技术经济、宣传教育和管理等各种手段,需要全社会的很多行业和部门协调一致,形成全力,共同做好节水灌溉工作。 第一、节水灌溉要以科学发展观为指导与服务"三农"相结合,把发展节水灌溉,改善农业生产条件,促进农业结构调整和增加农民收入结合起来,建立完善的制度体系。当前首先制定科学的用水计划,做到计划用水,计量收费,节约奖励。其次是做好节水灌溉的投入机制,规划并搞好节水灌溉的工程建设和技术的投入等。三是制定相应的优惠改革策略。进一步调动灌区农民对节水灌溉的积极性,并按"谁投资、谁所有、谁管理、谁受益"的原则确定产权,充分调动农民建节水灌溉工程的积极性。第四建立制定适合当地实际情况的实施办法,理顺水费价格,分步到位。第五完善水费计量缴费的管理办法,逐步引入用水户参与管理机制,成立用水户协会合作组织,充分发挥其主观能动性。六是深化水利工程制改革。在灌区支渠以下推广以用水户参与为主的改革,建立以各种形式用水合作组织为主的管理体制,采用灵活多样的经营方式和运行机制,从根本上解决灌区以下,小型农田水利工程无人维修养护,水费公开透明。层层搭车,用水矛盾问题。 第二、以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系。规划是工作的基础,大力推进节水灌溉发展首先要建立科学的规划体系。节水灌溉规划应充分考虑水资源的可持续利用,按以供定需,以水定种植结构的原则统筹考虑,积极推进节水灌溉进程,同时加大节水灌溉新技术,新材料,新工艺的推广力度,带动农田水利和农业现代化可持续发展,因地制宜的科学的确定节水灌溉的布局的模式。 第三、突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用。广泛调动技术员的积极性,全面发展以技术推广和生产示范为主的科技培训,普及基层水利人员和部分农民切实掌握节水灌溉意识和技能,形成一支影响广大农民把发展节水灌溉和增加收入结合起来的骨干队伍。 精细农业论文:精细农业实践与农业科技创新论文 21世纪,人类将逐步进入知识经济的时代,迅速发展与普及的信息技术将推动人们在科学利用资源潜力,发展节本增效生产方式,改善和保护生态环境,实现基于信息和知识的生产过程管理决策方面,突破许多传统的模式和观念,开拓出一批具有创新意义的技术体系,以支持社会经济的可持续发展。在实践当今新的农业科技革命中,九十年代初以来在一些发达国家开展的“精细农业”技术体系的研究与实践,就是一种具有创新意义的技术思想,已经引起一些国家政府和科技决策部门的重视。美国国家研究委员会(NationalResearchCouncil)为此曾专门立项组织了一批多学科著名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“PrecisionAgricultureinthe21stCentury-GeospatialandInformationTechnologiesinCropManagement”研究专著,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。实际上,目前国外关于PrecisionAgriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。“精细农作”技术思想的优秀,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石 灰的建议。 之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15m2,获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。 “精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。 为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题: 加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 精细农业论文:现代农业规模化精细化 摘要:由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国农业发展虽然取得了很大的成绩,但并没有从根本上改变传统农业的特征。城市工业化对农村剩余劳动力的有限吸收决定了中国不可能照搬刘易斯模式实现农业现代化。规模化和精细化作为现代农业的两个发展方向,必将成为中国农业经营的现实选择。 关键词:传统农业;现代农业;规模化;精细化 改革开放以来,以上世纪80年代初期的联产承包责任制为主要标志,中国农业经历了一系列比较成功的发展时期。然而,由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国并没有从根本上改变传统农业的特征。农业脆弱的基础地位在中国新一轮的通货膨胀中暴露无遗。据国家统计局的信息,2007年,中国居民CPI上涨4.8%,涨幅比2006年提高3.3个百分点,而食品价格上涨成为拉动价格总水平上涨的最主要原因。2008年,中国物价上涨的势头有增无减,仅2月份的CPI就达到8.4%,创下十二年来的新高。可以说,中国“低通胀、高增长”的黄金发展时期已经过去了。农业是食品加工工业的基础,深刻反思中国农业发展的不足,不仅有利于从根本上解决目前的通货膨胀问题,更有利于中国农业抓住契机,迅速向现代农业转变。 一、传统农业发展理论的局限性 传统农业发展理论以阿瑟·刘易斯的《二元经济论》和舒尔茨的《改造传统农业》为代表。应该说,这两大理论都为传统农业向现代农业的转变提供了崭新的思路,对二次世界大战以后世界农业的发展发挥了一定的积极作用。然而,理论本身的缺陷,非常苛刻的理论应用前提,加上缺乏实践经验的必要总结和提炼,很容易导致发展中国家农业在经历一段短时期的繁荣之后再次陷入停滞,回到那种投入产出的低水平均衡。以《二元经济论》为例,刘易斯最重要的假设就是农村存在隐性失业,农业劳动的边际生产率为零或者为负数。在对农业生产没有任何不利影响的前提下,农村劳动力可以源源不断地流向城市,加人工业化进程。当农村劳动力流出到一定程度时,农产品产量下降,价格上升,追求利润的动力将促使农民把现代农业的生产要素引进来,从而实现传统农业向现代农业的转变。然而,从发展中国家的实践来看,不仅是刘易斯的假设站不住脚,刘易斯所描述的二元经济向一元经济转变的过程也过于简单。首先,正如美国西奥多·W·舒尔茨所指出的,农村劳动的边际生产力为正,不是零,更不是负数,因此农村劳动力流出带来的直接后果就是农产品产量和质量的下降。其次,农产品价格的上升几乎伴随着劳动力流出的开始而开始,并不是有相当长一段时间的滞后期。因为相对于较低的农业劳动生产率,工业的劳动生产率较高,即使在农产品产量和质量保持不变的情况下,农产品的相对价格也会上升。再次,农产品价格上升所带来的利润,并不能肯定把现代农业生产要素引进来。因为现代农业生产要素是多种要素的集合体,其中许多关键性的生产要素具有很长的生产周期。农产品市场的价格波动足以扼杀现代农业生产要素的整体引进,取而代之的是增加传统农业生产要素的投入,从而使得传统农业向现代农业的转变功败垂成。最后,考虑到经济开放的因素,农产品的进口足以阻止任何农产品的价格上涨和农业生产利润的获得。因此,无论是二元经济理论还是改造传统农业理论,它们都存在先天的局限性。这种局限性在中国过去三十年的农业发展中充分暴露了出来。 二、中国农业发展存在的问题 1978年以来,中国农业发展取得了很大的进步。1985年,在中国具有深远影响的家庭联产承包责任制不仅全面铺开,其效应也已开始充分发挥,中国农业取得了前所未有的大丰收。现在,中国农业的发展基本满足了国民经济迅猛发展对农产品的需求,农产品的进口在全部进口总额中只占很小比重,这对于拥有13亿人口的发展中大国而言,是非常了不起的成就。 然而,我们在看到成绩的同时,也要看到问题和不足。总体上说,中国农业发展面临着两大问题:一是中国农业仍是一个低收入行业,二是农村劳动力向城市的转移受到工业化能力的限制。这两大问题相互交织,相互作用,维持着中国农业投入产出的低水平均衡。需要指出的是,农业的低收入使农村劳动力流出,极大降低了农业劳动力的整体素质,这对主要依赖人力资本的中国农业现代化造成了致命打击。巨大的城乡收入差距,不仅意味着农村较低的消费和生活水平,也意味着农村的低储蓄和低投资,意味着改造传统农业所需要的货币资本和实物资本投入都面临不可克服的现实困难。然而资金的缺乏还不是最主要的,因为在发达的金融市场中,只要有丰富的人力资本,信用仍然能够弥补货币和实物资本的不足,但务农的低收入恰恰又让农村本已稀缺的人力资本进一步流失。现代农业需要的不是廉价的低素质劳动力,而是具有较高教育水平和相当技术含量的高技术劳动者,这种劳动力在农村很奇缺。然而在农业劳动低收入的刺激之下,不仅有一定技术水准的劳动力走向了城市,甚至具有强壮体力的简单劳动力也离开农村,这意味着滞留在农村的劳动力主体是老、弱、病、残,他们无论在劳动力数量还是质量上都不可能胜任中国农业发展的需要。农产品价格偶然性上涨所带来的经济刺激,其结果不可能是现代农业生产要素的投入,而只能是传统农业生产要素的简单追加。农产品销售的高价格最终对应着农产品生产的高成本,而不是通过引进现代农业生产要素降低生产成本,获取更多的农业利润,从而使农业生产进入良性循环。 如果说,务农的低收入为传统农业的现代化制造了巨大障碍,城市工业化接纳农村剩余劳动力能力有限,则使传统农业维持的低水平均衡获得了必要的外部条件。受工业化产品市场容量的限制,劳动密集型产业在中国城市的发展遇到瓶颈,城市产业结构的升级进一步表明依靠城市工业化来完全吸纳农村剩余劳动力是不现实的。在这种情况下,民以食为天,廉价的劳动力大军盘踞在农村,也就为传统农业的延续提供了最好的土壤。在改革开放的三十年里,尽管中国的农业机械总三、规模化与精细化是中国农业发展的基本方向 一方面,中国农村劳动力向城市的转移受到工业化市场容量的限制;另一方面,中国传统农业向现代农业转变又必须以大批农业劳动力的退出为前提,只有这样才可能产生资本对劳动的有效替代。这意味着中国必须开辟一个新的就业领域作为农村过剩劳动力的吸收器。新的就业领域只能来自农业内部,但它绝不是我们日常所理解的现代农业,在严格的意义上,按照刘易斯模式实现的现代农业应称为大田农业。新的就业领域是特种农业,也称精细农业、都市农业,它在日本、东亚四小龙甚至东南亚一些国家已取得一定的成功经验。特种农业生产满足人们特殊需要的农产品,大田农业生产满足人们日常需要的农产品。两者之间最主要的区别,就产品而言,特种农产品异质性高、产品差别化程度大,大田农产品同质性高、几乎完全可替代;就要素投入而言,特种农业是典型的劳动密集型行业,而大田农业是典型的资本密集型行业,尽管二者所需要的技术含量都很高。特种农业和大田农业是现代农业的两个组成部分,它们代表着农业现代化的两个方向,每个发展中国家在实现农业现代化时,都应根据自己的国情,选择适合自己的农业现代化道路,自主决定特种农业和大田农业在本国农业部门中的比重。 实现中国农业现代化,绝不能照抄照搬西方的农业发展理论,必须结合中国国情,创建有中国特色的现代农业发展理论。西方的农业发展理论之所以有效,是因为它适合西方的国情。西方发达国家在工业化的过程中,面临着严重的劳动力短缺,劳动密集型的传统农业除以廉价的资本取代昂贵的劳动力之外,没有任何选择,以机械化为基本特征的西方农业现代化完全是市场竞争的结果,后来的农业电气化、自动化和智能化等都是在机械化的基础上完成的。这种在特殊情形下完成的农业现代化并不意味着西方的农业现代化代表着农业现代化的全部内容,充其量它只是告诉我们,通过资本对劳动的替代,可有效提高农业劳动生产率,创造出更多的农业剩余产品。从这种意义上说,刘易斯的《二元经济论》讲述的是西方的农业现代化之路,是农业劳动力严重不足情形下的农业现代化,这条道路对于有着严重过剩劳动力的中国农业是否适用值得商榷。相反,舒尔茨的《改造传统农业》与其说它为农业的现代化提供了一条新思路,不如说它为西方农业现代化理论补充了新的内容。因为就大田农业而言,刘易斯的《二元经济论》显然更具有说服力。大田作物最基本的特点就是受自然条件影响显著,最能发挥人的主观能动性的地方就是改变劳动的投入方式,这是西方农业现代化首先从以资本替代劳动开始的首要原因,在机械化全面铺开之后,才有化学化、生物化等其他农业现代化技术。这种以节省劳动力为基本目的的农业现代化注定了其产品的劳动含量较低,农产品具有明显的资本密集型特征,但社会发展的需要显然不应局限于资本密集型农产品的满足。舒尔茨的《改造传统农业》在强调农业生产过程中资本与劳动具有可替代性的同时,认为可以通过增加劳动的投入来弥补资本的不足,却无意识地把人们引导到一个农业现代化的全新空间,这就是特种农业的现代化,专门生产劳动密集型农产品。如果说大田作物满足的是人们日常生活的需要,特种农产品满足的就是人们特殊生活的需要。舒尔茨理论应用的结果是,如果要取得成功,只能是特种农业的出现和特种农业现代化的实现,这也许是舒尔茨当初提出这一理论时所没有想到的。 中国在过去三十年中,发展农业不能说不尽力,但农业现代化的步伐始终缓慢,每一次重大的农业技术特别是生物技术的革新,都带来了农产品产量的较大提高,但中国农业始终没能摆脱传统农业的基本特征。 现代农业相对于传统农业而言是一次全新的“革命”。中国发展农业应该两条腿走路:一方面发展大田农业,提高农产品产量,通过机械化解决劳动效率问题;另一方面发展特种农业,提高农产品质量,增加农产品的品种,解决劳动力过剩问题。可以说,没有机械化,就不可能实现大田农业的现代化;同样,没有差别化,也就没有特种农业的现代化。中国农业过去最大的失误是,在强调产量的同时没有将过剩劳动力从大田农业中分离出来。实现大田农业和特种农业的齐头并进,追求农业生产的规模化和精细化,将是中国农业现代化的必然选择。动力有所增加,但中国农业的规模经济效应并没有显示出来,更没有显示出中国农业机械化的强大竞争力。 精细农业论文:精细农业实践及创建 “精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。 有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。 但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。在发展研究中,需要重视加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。 可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。 它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 精细农业论文:精细农业的实践及农业科技创新 摘要在知识经济时代,信息技术推动了人们生产生活的进步,也打破了传统的观念和模式,对于农业生产而言,只有不断进行农业科技创新,开拓新的技术体系,才能使精细农业成为主流的发展趋势。基于此,从阐述精细农业的内涵入手,通过深入分析其优点和技术构成,针对性地提出农业技术创新的具体对策,旨在为实现农业精细化发展提供有益参考。 关键词精细农业;优点;科技创新;对策 人类正处于科技、信息和知识日新月异的时代,这也为农业经济的发展带来了有利的发展机遇。在新形势下,实现农业现代化,走精细农业发展道路已经成为当前国际国内农业经济学家农业经济发展的共识。我国是一个农业大国,用不足世界耕地面积7%的土地养活着占全世界22%的人口,如此大的压力在客观上要求我国必须走农业持续发展的道路,通过农业科技的革新,走精细农业发展道路才能实现农业经济的持续稳定发展。 1精细农业基本介绍 作为一个传统的农业大国,我国对农业的管理也都是针对土地管理,而忽略土地的时空差异。精细农业(简称PF或PA)的概念最早由国外引进,它是知识经济时代计算机技术和信息技术迅速发展的产物,在农业生产中运用现代科技完成农业生产的变革,从而实现农业生产的集约化、效率化。精细农业所指的是一种变异下的田间管理方法、也是一种现代化的农业战略思想,在大农业中,对人工智能、信息等技术进行宏观及微观运用。开展精细农业生产,对作物的水分、肥料投入量、投入时机、均投作法等均与传统农业有很大不同,它能够实现用最少的资源和最低的成本实现农业生产效益的最大化。 2精细农业在实践中的优点和技术构成 在农业生产实践中,精细农业促使了我国农业生产的迅速发展,其在农业实践中具有以下优点。(1)大大节约水资源。在传统的农业生产中,常采取大水漫灌或沟渠灌溉进行农作物浇灌,这种传统的浇灌方式仅能使水资源灌溉利用率为40%,但在精细农业实践中,由于能够通过动态监控对农作物的水分含量,从而可以利用微灌和滴灌等新的灌溉方法定时定量地对农作物进行浇灌,这样可以将耗水量降到最低,并因灌溉及时使产量达到最高。(2)科学合理地控制施肥量。通过均衡施肥,既可以降低农业生产成本,还能够最大限度地降低农业生产对环境造成的污染,最重要的是可解决传统农业的钾肥、磷肥和氮肥比例失调的问题。(3)最大限度地提高农业生产效率,使农产品质量得到改善,显著提高农业产量。在精细农业实践中,采用更加精细的播种和收获技术,能够实现农业优质、高效、持续、健康发展。在精细农业生产中,其技术构成比较复杂,涉及卫星定位、RS、GIS、监测和传感等技术,在实践中,通过获得农产品产量、土壤等有效的数据信息,快速而准确地掌握和了解整片农田的信息。精细农业的优秀技术思想是分析影响小范围农业产量差异的原因,进而采取技术上可行、经济上有效的措施加以调控,区别对待,对农业生产按需实施定位调控。 3实现精细农业科技创新的对策 针对精细农业在实践中的优点和其技术构成,笔者结合自己多年从事农业工作实践提出了实现精细农业科技创新的有效对策。 3.1为精细农业科技创新打好坚实基础 为实现精细农业的科技创新,必须着力抓好3S技术、合理提高农业机械化程度,妥善处理农田大小和空间差异等问题。例如,在农田差异这一问题上,只有确保农田具备一定的空间差异才能在实施农业精细化技术的实践中获得可观的农业经济利益。而这种空间差异,主要是通过产量差异表现出来的,受农业土壤状况、肥力、土壤墒情、病虫害分布等诸多因素的影响,农作物的产量会出现较大的差异;农田大小的差异完全是受外部环境因素的影响,不同国家、不同地区在发展精细农业的实践中都是会受到外部环境因素的影响使农田大小不一。但无论如何,都是通过精准的计算来科学地设定精细农业基本农田的最小范围的,这也为精细农业实现机械化生产奠定了坚实的空间基础。此外,精细农业的实践离不开卫星定位、3S等农业信息技术,只有实现对农业生产状况的实时准确监测,才能提高播种机、施肥机、喷药机以及收割机的应用效率,这对于提高农业机械化程度和发展大规模的精细化农业具有十分重要的实践意义。 3.2注重对农业精细经营思想的传播 在大农业的背景下,如今的养殖业、农产品加工业均引入了精细经营的思想,大力推广和实践精细农业技术体系,收到了较好的效果,这一点在发达国家得到了很好的证实。我国作为一个农业科技相对落后的发展中国家,也要大力推广精细农业,首先必须牢固树立精细经营的思想和理念,将先进的农业科技引入农业生产中来,最大限度地提高农产品的附加值、提升农产品的品质,只有始终走在农业科技的前沿,才能实现农业的集约化、精细化发展。 4结语 精细农业虽取得了一定的发展成果,但由于其应用试验的历史较短,配套的支持技术手段尚不完善,还需要不断探索和深入的研究,根据当地农业经济的实际具体问题具体分析,大胆创新农业科技手段,实现农业的增产和农民的增收,促进我国农业经济的持续健康发展。 作者:李享 单位:秦皇岛市原种场 精细农业论文:探求精细农业的农业科技创新 早期“精细农业”的技术体系思想在农业领域的研究与实践,自七十年代中期开始,由微电子技术实用化所推动的农业机械的机电一体化、智能化监控技术,以急农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,随着上世纪末各发达国家对农业生产力及资源环境问题的广泛关切,并对农业生产进行了有效投入,在节约农业生产成本的同时提高了农业生产的利润,降低环境成本的同时提升农产品市场竞争力,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。 此外,随着GPS卫星遥感定位技术的民用化推进,“精细农业”也在国民经济领域的许多领域收获了发展,同时也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。近20年来,基于信息技术支持的各农业相关科学技术在以GPS技术为代表的空间信息科技支持下迅速得意组装集成,形成并完善了一个新的精细农业技术体系并逐步开展了研究实践。 1“精细农业”技术思想的优秀 依托信息技术革命思想的实践,“精细农业”技术思想也吸收了诸多先进的科学技术手段。“精细农业”技术的思想优秀,是分析影响小范围农业产量差异的原因,进而采取技术上可行、经济上有效的措施加以调控,区别对待,对农业生产按需实施定位调控。自古以来,农作物生产均以地区或田块为基础,将耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如为了满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,但很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。 2工程支持技术的开发研究对“精细农业”的影响 基于田间小区作物生长条件的空间差异性,“精细农业”的目标是为了实现优化作物的生产系统。工程支持技术的开发研究,对“精细农业”技术思想作用重大。如农田信息的采集与农田作物的地理空间定位等工作,就需要依赖于全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间的信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);而大量地理空间数据的更新,还需要遥感技术(RS)的支持等等,均证明了这一点。 3“精细农业”如何服务“科技兴农” 当前,我国的农业生产仍处于半传统农业生产模式向现代化农业生产转变的过程中,全面实践“精细农业”技术思想的各方面条件尚未成熟。而“精细农业”研究的革命性的意义,在于其提出了一种现代化农业的新技术思想并将这种思想付诸于经营实践,其前景为国际社会所公认。不容置疑的是,“精细农业”这一新技术的示范与实践研究的启动,有利于改变我们千百年来沿袭的传统固有农业生产模式,推动基于信息化的农用制造业与服务业的发展,对于我国现代化农业的发展有百利而无一害。 (1)加强对发达国家“精细农业”成功经验的有效研究,走符合我国国情的“精细农业”发展路线,在农业现代化发展思路上,我们可以“洋为中用”,找准切入点,采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合的方法,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。 (2)“精细农业”的技术思想是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,根据我国当前实际情况,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践可在小范围试验区的基础上逐步进行“精细农业”的推广,以点带面寻求农业生产的整体发展。 (3)目前,我国广大农村农业生产水平相对还比较落后,从“精细农业”指导思想出发,有条件的地区可先以村片、农田为单位对“精细农业”的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。如此一来,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 作者:贾超单位:沾化县富国街道办事处 精细农业论文:精细农业常用理论 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术,对大田农作物生产和畜牧生产实施监控,从而提高作物和畜牧产量和质量,最大限度地保护生态环境,保证农业的可持续发展。 1国内外“精细农业”技术的应用情况 1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测,农作物生长状况的监测和产量预测,灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测,农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。 到了八十年代和九十年代,由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的应用,进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度,所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用,有的就装在收获机械上。 目前,在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GIS和GPS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等),同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥,农场主从中可能获得巨大的经济效益。 另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem),其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖,田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取,并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。 1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国,农业生产的自然条件十分复杂,自然灾害频繁,因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。 我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初,山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。 1984-1986年,我国在京、津、冀地区,进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验,取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92%和95%。 可见,我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面 2“精细农业”的技术思想 精细农业其优秀思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析,确定影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控,以充分利用资源,实现最经济、最合理的投入,获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注,首先是因为它能显著提高产量,提高耕地资源利用潜力和保护环境;其次,是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围,它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式,其影响更是深远的。 3精细农业的技术构成 3.1GPS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统,它可提供连续、定位和原子时钟信息。 3.2GIS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础,在计算机软、硬件的支持下,对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究,并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征:具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力;具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力,可为宏观决策管理服务;能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GIS用于精细农业中,可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。 3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译,获得所研究区域内有关信息,具有宏观、快速、动态等特点。 不同含水量的土壤具有不同的地表温度,因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线,所以结合研究区域内抽样调查的资料和GIS数据库,并依靠有关的专业基础知识,利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。 3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识,建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型,利用GPS、RS获得的各种信息及GIS建立的数据库,针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策,即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统ES(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem),因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。 3.5ST——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展,各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。 3.6IAM——智能化农业机械智能化农业机械IAM是实现精细农业的重要设备。智能化农一机械首先必须利用DGPS技术实现精确定位,然后必须根据田间处方图生成的智能控制软件,针对农田小区存在的差异自动执行分布式投入决策。 我国人多地少,面对人口日益增加的巨大压力,对于资源的有效利用和环境保护的要求越来越高,因此,研究和发展适合我国国情的精细农业技术,推动我国农业生产持续稳定发展,是我国农业现代化的重要内容,也是机遇性的挑战,应当引起我国农业科技界的高度重视。 精细农业论文:当代精细农业技术组成以及应用 在过去的半个世纪中,随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用,世界农业取得了长足发展。但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。为了解决这些问题,“精细农业”的概念和技术应运而生。 1精细农业的含义 “精细农业”的优秀指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。 2精细农业技术组成 2.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 2.1.1产量数据采集带定位系统和产量测量的谷物联合收割机在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2.1.2土壤数据采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。 2.1.3苗情、病虫草害数据采集利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。 2.2数据分析一般采集的数据都是以文本表形式表示,需要利用一些数学方法进行处理,生成分布图。未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来,将田间观测者的地理位置和田间观测数据,通过便携PC和天线发往办公室PC,利用软件自动生成田间数据分布图。 2.3决策分析“精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息,经过决策分析,来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的优秀,直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性,而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起,才能制定出切实可行的决策方案。 2.4控制实施“精细农业”技术的目的是科学管理田间小区,降低投入,提高生产效率。作为支持“精细农业”技术的农业机械设备,除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外,按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备,控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机;控制耕深的翻耕机等。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,随时向喷药机下达命令,控制喷洒。 3精细农业技术的应用 3.1“精细农业”具有以下优点: 3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求,实施灌溉、施肥、播种和病虫草害防治,即能降低用水、肥料、种子、农药的投入,也能增加作物产量。 3.1.2保护环境根据农田作物定点需求,控制化学物品的施用量,即能降低土壤、地下水、作物品质的污染,也能保护生态环境。 3.1.3提高作物产量和质量根据作物的实际需求,即能避免因过量施用化肥、农药、水带来的副作用,造成作物减产,品质下降,也能改善因缺少养分造成的减产和降低作物品质。 3.1.4提供更多有用信息由于可以获取农田更多的信息,能够使作物生产管理人员制定出更准确、合理的管理决策。 3.2需要满足的条件 3.2.1农田大小农田大小的概念主要取决于外部环境。不同国家,适于“精细农业”技术实践的农田大小不一样。一般需要一个全面的经济分析,可以计算出一个国家适于“精细农业”技术实践的最小农田范围。 3.2.2农机化程度农田可大可小,但是,农业作业若不是机械化,“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。总之,机械化、自动化程度越高,越利于实施“精细农业”技术实践。 3.2.3农田差异一般来说,作物生长没有空间差异的农田,实施“精细农业”技术实践,是不会有经济效益的。农田的空间差异首先表现在产量的空间差异上。产量的差异可能是由于土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等因素的差异性造成的。 在我国,农田规模较小,机械化水平比较落后,实施广域的“精细农业”技术实践尚需较长的发展过程,但是,结合我国国情,在某些具体条件下,开展“精细农业”技术实践或“精细农业”单项技术实践是可行的。 精细农业论文:规模化和精细化是农业拓展的基本方向 摘要:由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国农业发展虽然取得了很大的成绩,但并没有从根本上改变传统农业的特征。城市工业化对农村剩余劳动力的有限吸收决定了中国不可能照搬刘易斯模式实现农业现代化。规模化和精细化作为现代农业的两个发展方向,必将成为中国农业经营的现实选择。 关键词:传统农业;现代农业;规模化;精细化 改革开放以来,以上世纪80年代初期的联产承包责任制为主要标志,中国农业经历了一系列比较成功的发展时期。然而,由于理论的局限性和实践经验的缺乏,中国并没有从根本上改变传统农业的特征。农业脆弱的基础地位在中国新一轮的通货膨胀中暴露无遗。据国家统计局的信息,2007年,中国居民CPI上涨4.8%,涨幅比2006年提高3.3个百分点,而食品价格上涨成为拉动价格总水平上涨的最主要原因。2008年,中国物价上涨的势头有增无减,仅2月份的CPI就达到8.4%,创下十二年来的新高。可以说,中国“低通胀、高增长”的黄金发展时期已经过去了。农业是食品加工工业的基础,深刻反思中国农业发展的不足,不仅有利于从根本上解决目前的通货膨胀问题,更有利于中国农业抓住契机,迅速向现代农业转变。 一、传统农业发展理论的局限性 传统农业发展理论以阿瑟·刘易斯的《二元经济论》和舒尔茨的《改造传统农业》为代表。应该说,这两大理论都为传统农业向现代农业的转变提供了崭新的思路,对二次世界大战以后世界农业的发展发挥了一定的积极作用。然而,理论本身的缺陷,非常苛刻的理论应用前提,加上缺乏实践经验的必要总结和提炼,很容易导致发展中国家农业在经历一段短时期的繁荣之后再次陷入停滞,回到那种投入产出的低水平均衡。以《二元经济论》为例,刘易斯最重要的假设就是农村存在隐性失业,农业劳动的边际生产率为零或者为负数。在对农业生产没有任何不利影响的前提下,农村劳动力可以源源不断地流向城市,加人工业化进程。当农村劳动力流出到一定程度时,农产品产量下降,价格上升,追求利润的动力将促使农民把现代农业的生产要素引进来,从而实现传统农业向现代农业的转变。然而,从发展中国家的实践来看,不仅是刘易斯的假设站不住脚,刘易斯所描述的二元经济向一元经济转变的过程也过于简单。首先,正如美国西奥多·W·舒尔茨所指出的,农村劳动的边际生产力为正,不是零,更不是负数,因此农村劳动力流出带来的直接后果就是农产品产量和质量的下降。其次,农产品价格的上升几乎伴随着劳动力流出的开始而开始,并不是有相当长一段时间的滞后期。因为相对于较低的农业劳动生产率,工业的劳动生产率较高,即使在农产品产量和质量保持不变的情况下,农产品的相对价格也会上升。再次,农产品价格上升所带来的利润,并不能肯定把现代农业生产要素引进来。因为现代农业生产要素是多种要素的集合体,其中许多关键性的生产要素具有很长的生产周期。农产品市场的价格波动足以扼杀现代农业生产要素的整体引进,取而代之的是增加传统农业生产要素的投入,从而使得传统农业向现代农业的转变功败垂成。最后,考虑到经济开放的因素,农产品的进口足以阻止任何农产品的价格上涨和农业生产利润的获得。因此,无论是二元经济理论还是改造传统农业理论,它们都存在先天的局限性。这种局限性在中国过去三十年的农业发展中充分暴露了出来。 二、中国农业发展存在的问题 1978年以来,中国农业发展取得了很大的进步。1985年,在中国具有深远影响的家庭联产承包责任制不仅全面铺开,其效应也已开始充分发挥,中国农业取得了前所未有的大丰收。现在,中国农业的发展基本满足了国民经济迅猛发展对农产品的需求,农产品的进口在全部进口总额中只占很小比重,这对于拥有13亿人口的发展中大国而言,是非常了不起的成就。 然而,我们在看到成绩的同时,也要看到问题和不足。总体上说,中国农业发展面临着两大问题:一是中国农业仍是一个低收入行业,二是农村劳动力向城市的转移受到工业化能力的限制。这两大问题相互交织,相互作用,维持着中国农业投入产出的低水平均衡。需要指出的是,农业的低收入使农村劳动力流出,极大降低了农业劳动力的整体素质,这对主要依赖人力资本的中国农业现代化造成了致命打击。巨大的城乡收入差距,不仅意味着农村较低的消费和生活水平,也意味着农村的低储蓄和低投资,意味着改造传统农业所需要的货币资本和实物资本投入都面临不可克服的现实困难。然而资金的缺乏还不是最主要的,因为在发达的金融市场中,只要有丰富的人力资本,信用仍然能够弥补货币和实物资本的不足,但务农的低收入恰恰又让农村本已稀缺的人力资本进一步流失。现代农业需要的不是廉价的低素质劳动力,而是具有较高教育水平和相当技术含量的高技术劳动者,这种劳动力在农村很奇缺。然而在农业劳动低收入的刺激之下,不仅有一定技术水准的劳动力走向了城市,甚至具有强壮体力的简单劳动力也离开农村,这意味着滞留在农村的劳动力主体是老、弱、病、残,他们无论在劳动力数量还是质量上都不可能胜任中国农业发展的需要。农产品价格偶然性上涨所带来的经济刺激,其结果不可能是现代农业生产要素的投入,而只能是传统农业生产要素的简单追加。农产品销售的高价格最终对应着农产品生产的高成本,而不是通过引进现代农业生产要素降低生产成本,获取更多的农业利润,从而使农业生产进入良性循环。 如果说,务农的低收入为传统农业的现代化制造了巨大障碍,城市工业化接纳农村剩余劳动力能力有限,则使传统农业维持的低水平均衡获得了必要的外部条件。受工业化产品市场容量的限制,劳动密集型产业在中国城市的发展遇到瓶颈,城市产业结构的升级进一步表明依靠城市工业化来完全吸纳农村剩余劳动力是不现实的。在这种情况下,民以食为天,廉价的劳动力大军盘踞在农村,也就为传统农业的延续提供了最好的土壤。在改革开放的三十年里,尽管中国的农业机械总动力有所增加,但中国农业的规模经济效应并没有显示出来,更没有显示出中国农业机械化的强大竞争力。 三、规模化与精细化是中国农业发展的基本方向 一方面,中国农村劳动力向城市的转移受到工业化市场容量的限制;另一方面,中国传统农业向现代农业转变又必须以大批农业劳动力的退出为前提,只有这样才可能产生资本对劳动的有效替代。这意味着中国必须开辟一个新的就业领域作为农村过剩劳动力的吸收器。新的就业领域只能来自农业内部,但它绝不是我们日常所理解的现代农业,在严格的意义上,按照刘易斯模式实现的现代农业应称为大田农业。新的就业领域是特种农业,也称精细农业、都市农业,它在日本、东亚四小龙甚至东南亚一些国家已取得一定的成功经验。特种农业生产满足人们特殊需要的农产品,大田农业生产满足人们日常需要的农产品。两者之间最主要的区别,就产品而言,特种农产品异质性高、产品差别化程度大,大田农产品同质性高、几乎完全可替代;就要素投入而言,特种农业是典型的劳动密集型行业,而大田农业是典型的资本密集型行业,尽管二者所需要的技术含量都很高。特种农业和大田农业是现代农业的两个组成部分,它们代表着农业现代化的两个方向,每个发展中国家在实现农业现代化时,都应根据自己的国情,选择适合自己的农业现代化道路,自主决定特种农业和大田农业在本国农业部门中的比重。 实现中国农业现代化,绝不能照抄照搬西方的农业发展理论,必须结合中国国情,创建有中国特色的现代农业发展理论。西方的农业发展理论之所以有效,是因为它适合西方的国情。西方发达国家在工业化的过程中,面临着严重的劳动力短缺,劳动密集型的传统农业除以廉价的资本取代昂贵的劳动力之外,没有任何选择,以机械化为基本特征的西方农业现代化完全是市场竞争的结果,后来的农业电气化、自动化和智能化等都是在机械化的基础上完成的。这种在特殊情形下完成的农业现代化并不意味着西方的农业现代化代表着农业现代化的全部内容,充其量它只是告诉我们,通过资本对劳动的替代,可有效提高农业劳动生产率,创造出更多的农业剩余产品。从这种意义上说,刘易斯的《二元经济论》讲述的是西方的农业现代化之路,是农业劳动力严重不足情形下的农业现代化,这条道路对于有着严重过剩劳动力的中国农业是否适用值得商榷。相反,舒尔茨的《改造传统农业》与其说它为农业的现代化提供了一条新思路,不如说它为西方农业现代化理论补充了新的内容。因为就大田农业而言,刘易斯的《二元经济论》显然更具有说服力。大田作物最基本的特点就是受自然条件影响显著,最能发挥人的主观能动性的地方就是改变劳动的投入方式,这是西方农业现代化首先从以资本替代劳动开始的首要原因,在机械化全面铺开之后,才有化学化、生物化等其他农业现代化技术。这种以节省劳动力为基本目的的农业现代化注定了其产品的劳动含量较低,农产品具有明显的资本密集型特征,但社会发展的需要显然不应局限于资本密集型农产品的满足。舒尔茨的《改造传统农业》在强调农业生产过程中资本与劳动具有可替代性的同时,认为可以通过增加劳动的投入来弥补资本的不足,却无意识地把人们引导到一个农业现代化的全新空间,这就是特种农业的现代化,专门生产劳动密集型农产品。如果说大田作物满足的是人们日常生活的需要,特种农产品满足的就是人们特殊生活的需要。舒尔茨理论应用的结果是,如果要取得成功,只能是特种农业的出现和特种农业现代化的实现,这也许是舒尔茨当初提出这一理论时所没有想到的。 中国在过去三十年中,发展农业不能说不尽力,但农业现代化的步伐始终缓慢,每一次重大的农业技术特别是生物技术的革新,都带来了农产品产量的较大提高,但中国农业始终没能摆脱传统农业的基本特征。 现代农业相对于传统农业而言是一次全新的“革命”。中国发展农业应该两条腿走路:一方面发展大田农业,提高农产品产量,通过机械化解决劳动效率问题;另一方面发展特种农业,提高农产品质量,增加农产品的品种,解决劳动力过剩问题。可以说,没有机械化,就不可能实现大田农业的现代化;同样,没有差别化,也就没有特种农业的现代化。中国农业过去最大的失误是,在强调产量的同时没有将过剩劳动力从大田农业中分离出来。实现大田农业和特种农业的齐头并进,追求农业生产的规模化和精细化,将是中国农业现代化的必然选择。 精细农业论文:透析精细农业的应用范围及实践 摘要“精细农业”技术的优秀是用信息技术改造传统农业,在机械化基础上,将地理信息系统、定位系统、决策支持系统、传感技术进行集成,实现农业可持续发展目标。实施这项技术,其结果必然会引起一场新的农业科技革命,也必将会对我国未来农业发展产生重大影响。因此,在充分了解“精细农业”技术组成的基础上,探讨了“精细农业”的应用范围,尤其是结合我国国情,提出了在我国逐步实施“精细农业”技术方案。 关键词精细农业;地理信息系统;定位系统;决策支持系统;传感技术 本世纪后半期世界农业的高速发展,除了依靠生物遗传育种技术的进步,耕地和灌溉面积的扩大以外,基本上是在化肥与农药等化学品的大量增加和机械动力与矿物能源大量投入的条件下获得的。由此引起的农业水土流失、土壤生产力下降、农产品和地下水污染、生态环境恶化等问题,已经引起国际社会的广泛关注,并成为实践农业可持续发展的重要驱动力。所谓可农业持续发展是指在农业资源和环境的持续支撑下的农业经济的持续增长。即有效利用农业资源,提高农业利润,减少农业污染。 中国是一个农业大国,用占世界7%的耕地解决了世界22%人口的温饱问题,取得了举世瞩目的成就。但是,我国面对的“人多地少,资源短缺,环境恶化,人增地减”的趋势不可逆转。保证21世纪我国16亿人口的食物安全,关键在于推动农业科技的进步。正如同志所指出的“中国的农业问题,粮食问题要靠中国人自己解决。这就要求我们的农业科技必须要有一个大的发展,必然要进行一次新的农业科技革命”。纵观世界现代农业发展动态,一个新的农业科技革命的序幕已经拉开。以生物技术、信息技术为先导的现代科学技术发展及其在农业上的广泛应用,为世界各国农业发展提供了前所未有的机遇。“精细农业”技术正是在这种环境下应运而生,成为农业信息技术应用的一个重要分支。其优秀是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业,在机械化的基础上,把地理信息系统(GIS)、定位系统(GPS)、决策支持系统、传感技术进行集成,使作物生产更加科学,减少投入,提高产出,实现高效利用各种农业资源,保护生态环境的农业可持续发展目标。 目前,我国化肥和农药的利用率都在30%左右,农业灌溉水利用率不足35%,仅及发达国家的一半。以施用化肥为例,1978年到1995年,全国化肥用量增长了97%,而粮食仅增长了36%,粮食产量每增长1%,化肥施用量差不多要增长3%。这种化肥施用量递增和过低的利用率,造成化肥报酬递减和对土壤、地下水、谷物的严重污染。如果化肥利用率提高10个百分点,每年即可节约1000多万吨化肥,相当于节约近100亿元人民币。据有关国外报道,“精细农业”技术将会使目前化肥和农药的施用量减少50%甚至更多。 “精细农业”技术组成 1.1数据采集技术 “精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。 1)产量数据采集 带定位系统和产量测量的谷物联合收割机(如美国JohnDeree和英国MesseyFerguson等),在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。 2)土壤数据采集 土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。目前商品化的土壤养分快速测试仪器还是基于传统化学分析技术,其可操作性和测量精度有待于改进。国外基于TDR技术的土壤水分测量仪器、基于MR技术的多光谱SOM测试仪器已经商品化,但其价格昂贵,不适于大面积推广使用。 3)苗情、病虫草害数据采集 利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。如监测病虫草害分布,一般人为可定性分为轻、较轻、中、较重、重,以1、2、3、4、5代表。该数据的准确性很大程度上依赖于人的判断能力。近年来,由于NIR视觉技术、图象模式识别、多光谱识别技术的发展,有关苗情、杂草识别快速监测仪器不久将研制出来,并投入使用。 精细农业论文:智能农业将使欧盟农业数字化和精细化 背景 精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。数字化技术的使用会帮助农民充分考虑到日常工作的细枝末节从而更有效地管理农场。精细农业可以有效使用化肥与农药,在增产的同时又可以保护土壤和地下水,增产和减少能源损耗就可以同时实现。通过使用互联网传感器,农民可以定向使用化学肥料对具体区域施肥,从而减少了化学肥料的使用,同时又保护了环境。与之相反,传统的农业实践会对整个农田区域进行灌溉、施肥、杀虫和除草而忽略了农田间的差异性。 欧盟“共同农业政策”在2020年应采取直接拨款的方式,并与农村发展支持计划相结合,为数字化的推广做准备。 农产品需求增加与环保要求提高促使政策制定者去寻找一种低投入高产出的创新模式。部分利益相关者认为,欧盟共同农业政策应当充分利用“数字革命”,数字化或精细农业概念会在2021-2027年的共同农业政策讨论中成为焦点。 精细农业是以优化投入管理为基础的,所谓投入管理指的是对农作物的实际需求。精细农业使用的是以数据为基础的技术,包括卫星定位系统如GPS以及互联网管理作物以减少化学肥料的使用。简单来说,精细农业能够使农民注意到日常工作中的细枝末节从而使农民的贸易活动更有效率。 欧盟委员会的通信网络内容和技术总司和农业部目前正着眼于实现农业的数字化。AIOTI是关于智能农业领域的一项大规模的试点计划,该计划将得到3000万欧元的资助。由此欧盟农业部门可以在资金和基础设施等方面实现“数字化飞跃”。 寻找创新思维 共同农业政策中存在以创新思维为驱动的计划,该计划名为“农业生产力与可持续的欧洲创新伙伴关系计划”(EIP-AGRI)。这项计划的根本目的是要创建2020地平线计划与农村发展支持计划之间的联系,同时将理论与实践相结合。 在EIP-AGRI计划中,各方参与者致力于建立一个“运营组织团体”,其目的在于寻求创新方法解决地区性难题。最近一个在主流精细农业方面名为EIPAGRI的社团组织发现数字化农业存在着一系列挑战。报告指出,精细农业需要各方参与人的合作,还要培养能够将创新用于实践的顾问。大多数农民认为精细农业对于小农场而言并不会产生利益,因此区域性的培训显得至关重要。报告中提到,目前欧盟中采用精细化农业的主要还是中欧与北欧的大农场主。至于南欧,面对的是农业经济下行压力和缺水的问题,因此精细化水利技术才更为重要。Yara化肥公司公共事务与行业关系部负责人Jean-Paul Beens认为虽然目前已经具备了解决方案,但也缺乏实际的应用。Beens认为鉴于欧洲农业的差异性,应当对成员国进行更加细致的分析,呼吁成员国支持国家创新伙伴关系计划(NIP),该计划可以使欧盟精细农业更有效率、更具可持续性。他以瑞典为例,提到瑞典对于精细农业工具的应用(如N-传感器)被列为EIP最终报告中的最佳实践案例。 宽带基础设施 欧洲农业机械工业协会(CEMA)提出,充足的宽带基础设施是欧盟农业领域向数字化演变的先决条件。CEMA秘书长认为,宽带访问在欧盟许多农村和人口稀少的地区严重滞后,必须着力避免城乡间的“数字化割裂”,要尽力实现欧盟将在2020年让农业企业和作坊拥有30MB/s连接带宽的目标。 Yara化肥公司利用互联网系统准确地进行肥料使用。Jean-Paul Beens告诉欧盟动态网说,只要农民身边有网络,就可以通过互联网工具实现自动化,在一些发达国家,农民将他们的土地数据上传至公司的APP中,就可以更加快捷地购货或者给拖拉机加油。 数字化技术 CEMA认为,农业领域与农村地区的数字化进程演变首先需要数字化技术。然而随着农民的老龄化(欧盟中仅由约8%的农民年龄在35岁以下),新技术的引进会导致农业行业的“脱轨”。基于此,CEMA认为数字化技术应当使农业领域的工作更富有吸引力才能吸引人才进入农村地区,同时要利用公共政策来支持农民进入和投资数字技术领域,2020年后的共同农业政策会起到重要作用。高级顾问Luc Vernet也有着类似观点,他认为任何的突破性实践都是由开拓者来应用的,比如90年代的有机农业技术,但是要充分考虑技术的潜在可能与欧盟农业行业的特殊性,这种特殊性是由不同规模的农场所决定的,农民需要合理的政策支持来抵御风险。 对于Yara公司而言,数字化技术的引入如同电脑技术被第一次引入一样,目前该技术的基本功能已实现但是潜在的功能仍需探索与掌握,许多农民购买了数字化设备却不能完全使用其功能。Yara公司还要考虑技术的标准化,许多供应商提供的技术相互之间是不兼容的,因此标准化的实现也是一种挑战。 2020年的共同农业政策 欧盟的政策制定者与利益相关者已经着手讨论2020年后的“共同农业政策”(CAP)。一项文件显示,欧洲农业机械工业协会(CEMA)建议欧盟的政策制定者应提供更多的直接拨款和农村发展支持计划以促进新技术的实现。该文件同时提到,应当重建与“共同农业政策”(2007-2013)第68和第69项条款类似的一N机制,即成员国拿出10%的直接预算来做具体计划,旨在提高农业土地的生产率。这种机制既可以是直接拨款(预算中的5%-10%),也可以将未用完的预算用以农村发展计划。 同时,欧洲农业机械工业协会(CEMA)也表示,在下一阶段的CAP(2021-2027)应当投入更多的预算(约占总预算的15%)进行农业领域的研发。 “生产率红利”成为这种绿色方案的一部分。生产率红利,简单来说,就是农民通过相互配合的方式来实现生产率的增加。Adam认为这种红利应该在农业全要素生产率(TFP)下来估算,TFP涉及土壤、水以及管理投入等要素。 Farm Europe网站认为欧盟农场的收益率较低,因此数字化农业应当得到投资和政策的双重支持。Vernet认为共同农业政策(CAP)应当以不同方式鼓励新技术投资,欧盟把数字化技术看作是对气候目标的一种有效方式,他还提到CAP应当通过有效的管理方案帮助农民承担风险。除此之外,欧盟还应设计一些其他配套的细化执行方案。 欧盟动态网评论员Thomas Begon认为,为了能够发展稳固而又有弹性空间的数字化农业,欧洲的农民需要建立全球化的3G和4G移动数据网络以便连接所有的农业装置与软件。协作理念被引入农业实践,通过培训合作顾问协助农民采用新技术,就如同过去法国的合作顾问协助农民引入油菜一样。
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企业技术创新论文:再造企业技术创新论文 一、技术创新体系的设计与构建 构建原则。一是公司技术创新流程再造必须以提高公司技术创新水平,提升技术创新含量为中心。二是以企业利益为中心,为企业寻找新的效益增长点。三是技术创新流程再造必须以员工为中心。构建方法。在构建原则的指导下,考虑到流程再造引发的变革是多方面的,而且这些方面相互关联,所以技术创造流程再造采用了菱形图。菱形的顶端是公司技术创新的业务流程——完成工作的途径;菱形的第二端是工作职位和结构——完成工作的框架;菱形的第三端是管理和评价制度——完成工作的保证;第四端为价值观和观念——企业文化的体现。在公司技术创新菱形图中,端与端之间的联系是非常重要的。顶端的业务流程决定第二端的工作职位和结构,也就是说,公司技术创新的工作职位和结构要根据公司业务流程来设定。工作职位和结构主要是由员工来完成的,企业就必须建立员工的管理和评价制度,来规范员工的行为、考核员工的业绩、确定员工的薪酬。最后,员工的价值观和观念对企业的流程管理起到非常重要的作用,有助于技术创新流程的实施。体系构建。公司技术创新体系是指参与公司技术创新与管理创新的相关组织所构成的组织系统,其中包括集体公司、技术中心、各专业分子公司、设计院、检测公司、培训中心、软件公司、与企业相关的科研院所等。这些组织相互作用、相互促进公司新构思、新方法、新过程、新制度、服务于公司技术创新的新技术、新工艺、新材料、新设备等。公司技术创新体系的构建要改变原来技术创新无序、松散的状态,积极组建技术分中心和创新小组。技术创新时处理好基础性研发和实用技术产品开发的关系,既要在先导技术、独创技术以及理论研究方面突破,又要在引进推广实用新型技术上下功夫。 二、关键问题 公司技术创新流程再造将带来企业业务流程、组织结构的重组和企业管理思维的变革。整个流程再造包括流程重建、组织重建、观念重建三个层次,其中流程重建是关键,每个层次又包含相应的内容,彼此也相互作用。在流程再造过程中会遇到许多问题。高层管理者可能会对技术创新流程再造产生动摇和犹豫。高层管理者对技术创新流程再造主观上是非常支持的,但是仍可能会存在阻力。一是害怕会失去对企业技术创新的控制。在原来的技术创新模式下,一切按部就班,高层领导完全掌握技术创新的要害,并采取措施控制着技术创新的运行;一旦采取新的技术创新流程,优秀业务会发生很大变化,如果一时难以抓住重点和要害,必然会害怕失去对技术创新的控制。二是高层管理者如果对流程再造的困难缺乏足够的认识而急于求成,就会怀疑和犹豫而失去信心。中层管理人员可能阻碍流程再造的进行。技术创新流程再造不是简单地对原有流程进行整理,它涉及到原来各方面利益的再分配,而受此影响最大的是中层管理人员。一些员工对流程再造不积极。一些员工由于自身素质和能力比较差,不太愿意学习新技能、新知识,对技术创新流程再造有抵抗情绪。特别是老员工,将与年轻员工一起参与竞争,原先拥有的经验和优势不再突出,还处在比较被动的地位,所以会对流程再造不积极、不主动。难以借鉴比较完善的经验和制度。每个企业在自身的发展过程中总会遇到许多各种各样的情况,从而形成自己的特点和风格。而流程再造需要针对企业特色量身定制,没有完整的体系和方法可以借鉴。在流程再造中过分依赖信息技术。术创新流程再造不光是技术问题,它是一种思维方式和常规习惯的改变,是一种管理创新。信息技术可以促进流程再造,而过分依赖企业的信息技术只会消弱员工的主动性、创造性。配套的激励机制不健全。激励机制包括精神激励、薪酬激励、荣誉激励、工作激励等。建筑企业由于自身发展的原因,激励机制往往不健全:激励手段比较单一;缺乏有效的企业绩效考核体系;缺乏系统的专业培训、讲座;没有建立以人为本和人尽其用的企业文化。技术创新流程再造需要有效的激励机制来保证。 三、解决措施 选好技术创新流程再造的负责人和骨干力量。流程再造必须有一名具有创新意识的负责人。企业流程再造的负责人要了解流程再造的重要性,坚信流程再造的好处;流程再造负责人必须全面精通业务,了解企业技术创新的相关关系;再造负责人还要具备较好的心态和沟通能力。流程再造负责人要经常性向高层管理者汇报技术创新流程再造的进展情况和遇到的困难,提出自己的设想并请他们协助解决。流程再造负责人还必须成立一支既懂技术又懂管理的骨干队伍,骨干队伍必须有很强的业务能力和素质,要对企业的现有流程和技术创新情况非常了解。骨干队伍既要包括企业内部的精英,又要充实外部专家,激发技术创新的灵感,不断提出技术创新年度解决方案。对于一些员工的抵触情绪,流程再造负责人和骨干队伍要进行有效的培训和宣传,帮助他们认识到流程再造的必要性和进步性,积极调动各种有利因素,深入研究流程再造对各个岗位的影响,科学地分析和组织实施,争取大多数员工的理解和支持。制定清晰的目标和有效的制度。流程再造负责人应向企业高层、股东和员工等清晰地描绘出技术创新流程再造后的发展趋势和将获得的效果。并制定清晰的目标和有效的制度,使每个人都清楚所要进行的变革和企业的变化。技术创新流程再造的最终结果可能非常好,但是在流程再造过程中,还是会带来曲折和波动,员工的责权利、发展规划等都会受到一定的影响,流程再造负责人和骨干力量必须清楚地认识到这一点,通过与员工的有效沟通,使他们充分了解变革的重要性,并主动参与变革。再好的制度也不可能获得所有人的认可,流程再造不能保证所有员工都获得利益。尽管流程再造的目的是让企业获得优秀竞争力,但肯定会使某些人的利益受到影响。所以在制定制度时,不能强求所有人的认可,而是要使变革成为渐进式地改良。合理运用信息技术作为流程再造的催化剂。技术创新流程再造与信息技术有着密不可分的关系。一方面人们已经习惯于应用信息技术,脱离信息技术简直是倒退和落伍;另一方面如果把流程再造当作一次化学反应,那么信息技术就是化学反应的催化剂。信息技术的价值是它提供了必要的方法和工具,是企业能够打破传统,创造全新的工作流程,带给企业生机与活力,所以在流程再造过程中必须合理运用信息技术。在整个流程再造的过程中,业务人员不仅要了解流程再造的过程,还要掌握进行流程再造的必要工具和方法。合理利用流程再造的工具和方法,就能更好地进行流程再造,让流程中的所有工作顺畅地运行起来。建立有效的激励机制。由于技术创新具有非独占性、成果产出周期长、创新成功率低等特点,所以企业要保证技术创新的良性循环,就必须建立必要的激励机制。激励机制在技术创新过程中是最重要的环节,在技术创新的良性循环中起着举足轻重的作用,运用好激励机制就可以最大程度地调动技术人员的主动性、创造性,为企业的发展创造强劲的动力。在流程再造的过程中也必须持续改进。技术创新流程再造初步完成之后,必须要经过一段时间的运行、调整、完善、改进,才能达到真正的效果。实施技术创新流程再造就像一次质的飞跃,需要我们不断地巩固成果、改进措施。建筑企业想要在残酷、激烈的市场竞争中生存、发展,就必须进行技术创新。同时,技术创新流程再造不能照搬国内外企业的经验,而应该针对自身的特色量身定制、因地制宜,并且需要不断地巩固成果、改进措施。 作者:陈赟单位:兰州大学 企业技术创新论文:装备制造企业技术创新论文 1引言 随着环境污染、能源危机和气候危机等问题的日益严峻,低碳经济已经成为当前世界各国应对这些问题的首要选择。目前,中国的名义碳排放量位居世界第一,来自国际社会的减排压力越来越大。装备制造企业是工业化进程的主导部分和推动国民经济发展的重要力量,然而它的高能源需求和高能源消耗极大地阻碍了低碳经济的发展。据统计,我国装备制造业能源消耗量占工业用能源和行业总能源消耗量的比例均超过一半,远远超过交通、民用和商业用能源的消耗量。低碳时代的到来必定会使装备制造企业面临越来越多的环境限制,如何应对低碳经济带来的挑战已成为装备制造企业要解决的关键问题。Magat最早指出技术创新是企业在解决环保问题的同时保持经济绩效的重要手段,企业通过技术创新能降低污染治理成本,以最小的成本解决环境问题,还可以通过开发新产品、改进生产过程等技术创新行为来提高生产效率和利润率。技术创新行为与知识积累、信息共享等企业创新个体的行为密切相关,这些创新个体的行为正是企业进行技术创新的源泉,因此,系统研究技术创新行为的影响因素对促进装备制造企业在低碳经济中不断技术创新具有重要的理论意义和实践意义。技术创新作为一种能够实现环境绩效与经济绩效“双赢”的战略选择一直是学术界关注的焦点。关于技术创新的研究已经具有一定的深度和广度。近年来越来越多的学者开始关注装备制造业技术创新问题,主要集中于其技术创新能力影响因素和技术创新效率评价)等方面。从这些文献中可以发现,关于技术创新的研究更多的集中在产业层面上的,对企业技术创新行为影响因素研究的文献较少,而且鲜有以低碳经济为情境对装备制造企业技术创新行为展开的研究。目前,学术界大致从三个角度来界定技术创新行为。第一种角度是从组织的角度对企业技术创新行为进行定义,把企业看成是一个具有独立行为能力的整体,认为技术创新行为是由人参与并控制的,包括决策、计划、实施、绩效评价等多个阶段的群体行为和组织行为,具有较强的目的性和计划性。第二种角度是从系统的角度,把企业看成是外部系统中的一个子系统,认为技术创新行为不是一个孤立的行为系统,它是由企业内外部环境要素共同决定的,是内部要素与外部环境等相互作用的结果,具有紧密性、动态性和开放性。第三种角度是从社会网络的角度,把企业看成是社会网络中的一个个体,认为技术创新行为是一种存在于社会网络结构中的技术行为和社会行为,它会受到经济网络和社会网络等多个网络的综合影响。综合上述观点,本文认为企业的技术创新行为是管理者和员工为了寻找、开发和执行新技术、新流程、新技巧或新产品等进行的一系列活动的总和,这些活动受到企业内在本质和外部环境的共同影响。在借鉴前人研究成果的基础上,本文结合计划行为理论,分析在低碳情境下影响装备制造企业技术创新行为的因素,提出理论假设,并运用结构方程模型验证低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的作用机理,为指导我国装备制造企业在低碳情境下实施技术创新行为提供依据。 2研究设计 2.1理论基础 计划行为理论(TPB)是在理性行为理论(TRA)的基础上提出的,它最大的特点是在TRA的基础上引入知觉行为控制这一概念。根据TPB,行为受到行为意愿和控制因素的影响,其中控制因素包括内在因素(如能力、情感等)和外在因素(如状态、环境等);而行为意愿又受到态度、主观规范和知觉行为控制这三个因素的影响;态度、主观规范和知觉行为控制又受到个人以及社会文化等因素的影响。一个装备制造企业是由投资者、管理者、研发人员、技术人员和生产人员等不同个体所组成的具有行为能力的主体,它具有与外界沟通和交流并在沟通交流中获取信息、积累知识、不断改变自身行为方式以适应环境变化的能力。企业在沟通交流、获取知识信息和适应环境等过程中,会产生一种整体行为模式,这种整体行为模式不能从个体行为推测出来,但可以用相关的人、群体等行为主体的行为或变化程度来表示。低碳情境下的装备制造企业技术创新行为是企业创新主体如研发人员基于环境分析而做出的各种技术创新活动的总和。因此,用计划行为理论研究装备制造企业技术创新行为具有合理性和可行性。装备制造企业技术创新行为基本遵循计划行为理论,技术创新意愿是指在低碳情境下个体愿意实施技术创新行为的动机和愿望强度,行为态度是指创新主体对企业在低碳情境下实施技术创新行为所持的正面或负面评价的程度,主观规范是指创新主体所感知的政府规范、社会环境和组织内部环境等影响力,知觉行为控制是指创新主体感知的在低碳情境下实施技术创新行为的难易程度。 2.2研究假设 本文在计划行为理论的基础上,拟对装备制造企业技术创新行为进行研究,构念出低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素的概念模型,得出以下假设。 2.2.1技术创新意愿与技术创新行为 遵循TPB理论,行为意愿是态度到行为的连接桥梁,它是行为主体从事某项特定行为的态度、准则、可控性和动机的主观表达,反映行为主体为从事某项行为而愿意付出的努力程度,是决定行为是否发生的重要因素之一。技术创新意愿是用来衡量企业是否进行技术创新的主观因素,反映了个体对引进新技术、研制新产品和改进生产流程等技术创新行为的接受程度,一个企业的技术创新意愿越强,采取技术创新行为的态度就越积极,就越容易接受新思想、新观点、新事物,技术创新活动就会越多,更倾向于通过技术创新来应对不断变化的外部环境。提出假设:H1:技术创新意愿对技术创新行为存在正向影响。 2.2.2技术创新态度与技术创新意愿 遵循Bandura的观点,态度是主体因素和环境因素影响行为的中介变量,具有较高的主观性和可变性;行为主体和外界环境是态度的直接影响变量,揭示了态度产生的原因,因此,用行为主体(如企业家)和外界环境因素(如市场竞争状况和企业间合作情况)作为衡量企业技术创新态度的变量。企业家作为企业技术创新行为的最高决策者,其认知风格会直接影响其对技术创新的态度,进而影响企业对采取技术创新行为的愿望程度。适度的竞争压力和良好的合作关系能够促进企业进行技术创新活动,是企业对技术创新产生正面评价的动因。因此,本文用企业家认知因素以及合作和竞争因素来衡量技术创新态度。Philip认为个人因素特点是决定企业家是否进行技术创新的关键因素,例如具有高学历和自信心的企业家会更愿意采取技术创新行为。JintongTang等指出企业家的敏锐程度、成功欲望和风险偏好等认知因素的不同会导致企业家具有不同的技术创新意愿。Pia等认为一些认知变量如企业家对新技术的敏锐程度、对挫折失败的畏惧程度以及对自身能力的自信程度是企业技术创新意愿形成的重要因素。Brust等的研究表明,企业家价值观、管理能力和自身素质对企业低碳技术创新意愿的产生有重要影响作用。另外,企业间的合作关系可以激发企业技术创新意愿的形成,企业通过与外界的合作交流和资源共享,获得企业内部欠缺的、对企业技术创新具有补充作用的信息、知识等资源,促进知识转移合作效应和新技术、新产品的产生。Li等指出竞争的不断加剧会导致企业现有技术或者产品无法在将来为企业带来收益,从而产生创新压力,这种压力的累积会使企业认为只有通过不断的进行技术创新来获得更大的利益和保持竞争优势,进而转化成创新的愿望。Maria等通过实证分析验证了企业间的适度竞争和合作关系对技术创新意愿的产生和技术创新绩效的提升具有促进作用。提出以下假设:H2:技术创新态度影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H2a:企业家认知因素对技术创新意愿存在正向影响。H2b:合作因素对技术创新意愿存在正向影响。H2c:竞争因素对技术创新意愿存在正向影响。 2.2.3主观规范与技术创新意愿 遵循Ajzen和Madden的观点,主观规范是个体对来自他人的“社会压力”的认知。针对低碳情境下装备制造企业的技术创新行为,其社会压力主要来自于企业外部的个体(如政府)对技术创新行为的约束和企业内部执行技术创新行为的原则(如组织文化)。本文用政府低碳约束和组织文化来衡量主观规范。在低碳情境下,政府制定的关于低碳的政策目标和法律法规对装备制造企业的技术创新意愿会产生重要的影响。Porter等指出环境规制能对企业的技术创新意愿产生极大的促进作用。Lanjouw等运用美国20世纪80年代的面板数据分析了环境管制和技术创新的关系,结果显示环境管制的加强使企业产生强烈的内部驱动力,即创新意愿,从而刺激创新。许士春等通过实证研究发现企业在环境规制下会更加倾向于寻求创新机会,提升创新能力。组织文化同样会影响企业的技术创新意愿。Robert指出组织文化的信念和规范对技术创新起到多方面的支撑作用,从而产生积极的创新愿望。Tesluk等认为共享的价值观、信念和组织成员的预期行为等组织文化的基本要素对形成技术创新意愿的影响是多方面的。郑海涛等认为创新型文化会加强企业中的创新个体(如研发人员)对技术创新的认同感,形成创新意识,不断调整自我行为,增强各技术创新部门的凝聚力,促进进行长期有效的沟通和合作愿景的形成,最终产生一股推进技术创新的合力。提出以下假设:H3:主观规范影响技术创新意愿,进而影响技术创新行为。H3a:政府低碳约束对技术创新意愿存在正向影响。H3b:组织文化对技术创新意愿存在正向影响。 2.2.4知觉行为控制与技术创新意愿、技术创新行为 遵循TPB理论,知觉行为控制通过影响行为意愿,直接或间接地影响个体行为。它是个体对促进或阻碍所从事行为因素的感知,由控制信念和感知强度共同决定。控制信念是个体对其所具有的能力、资源等因素的感知,感知强度是个体感知这些因素对行为的影响程度。由此可见,装备制造企业即使有技术创新的意愿,但若缺乏进行技术创新活动的有关能力,则创新也只停留在动机阶段,同样会影响技术创新行为的发生。良好的技术创新能力是企业成功技术创新的基础。本文用“技术创新能力”来度量知觉行为控制。Gerard等通过对61家生产企业的实证研究,结果表明这些企业技术创新能力越强,创新意愿就越强,能够支撑其在低碳情境下进行技术创新和节能减排的效果越显著。Ernst等对美国的钢铁生产企业进行了考察,发现为清洁生产而采用新技术的企业,对技术创新的投入都较大,具有较强的技术创新能力。 3实证分析 3.1问卷设计与修订 通过问卷调查的方法来获取本文的数据。经过文献研究、专家访谈、问卷调查和问卷反馈等阶段对问卷的内容、准确性等进行了多次修改,形成预测试问卷。在进行正式研究前,先取少量被试(n=50)对预测试问卷进行信度和效度检验,以进一步验证变量设计的有效性和消除问项的歧义,检验合格后进行正式调研。使用Cronbach’sα系数对预测试问卷的信度进行检验,使用探索性因子分析对预测试问卷的结构效度进行检验。小样本的预测试问卷经过信度和效度检验后,删除没有通过信度和效度检验的指标,最终精简为39个指标测度,形成正式调查问卷。 3.2问卷发放与回收 选取装备制造企业为研究样本,采用问卷调查的方式,并通过以下四种途径来发放调查问卷:访问EMBA和MBA学员;走访调研企业;参加企业中高层行业会议;发送电子邮件。本次调查共发放问卷400份,回收问卷316份,剔除无效问卷(企业所在行业不属于装备制造行业、数据缺失过多等问卷)29份,共获取有效问卷287份,有效问卷率为71.75%。 3.3实证方法选择 本文所建立的研究模型中,技术创新行为、技术创新意愿、企业家认知因素、合作因素、竞争因素、政府低碳约束、组织文化、投入能力、研发能力、生产能力等多个变量均属于无法直接观测的变量,通过调查问卷来间接测度这些变量会产生一定误差;另外,上述变量还可能存在多重共线性问题,如投入能力可以直接影响技术创新行为,同时也可能通过技术创新意愿间接影响技术创新行为。结构方程模型能够同时处理多个因变量,并且允许自变量和因变量具有测量误差,具有测量模型更有弹性的特点,因此,可以有效解决本文中的测量误差以及多重共线性问题。本文采用AMOS16.0软件进行结构方程建模,采用SPSS16.0软件进行其他的数据统计分析。 4研究结论和展望 宏观方面。首先,设立低碳技术创新专项基金。对于资金不足但积极进行技术创新的为低碳经济做出贡献的企业给予资金和信贷支持。其次,建立环境补偿和惩罚机制。对于应用清洁生产技术以及运用这种技术生产产品的企业实行税收优惠补贴政策,适当减免环境税和资源税,对于资源耗费大或者排污超标的企业加收环境税和资源税。第三,规范低碳环境法律法规的执行手段。不断完善环境法律法规的执行程序,提高环境执法的可操作性、规范性和透明度,杜绝被监督者、被执法者与监督者、执法者之间利益一致现象的出现。本文结论为提高装备制造企业技术创新意愿来促进其技术创新行为的产生提供了有益借鉴。但还存在一些不足之处:首先,样本具有一定的局限性,在今后的研究中应增加样本容量,获取更准确的调查数据。其次,本文仅仅考虑了装备制造企业技术创新态度、主观规范、知觉行为控制的几个重要影响因素,研究维度不够全面。因此,在今后的研究中可以将现有文献中的某些常用变量(如社会资本、企业规模、企业惯例等)加入低碳情境下装备制造企业技术创新行为影响因素研究模型,增加研究的全面性。 作者:徐建中曲小瑜单位:哈尔滨工程大学 企业技术创新论文:农业科技企业技术创新论文 一、我国农业科技企业技术创新的现状及存在的问题 农业科技体制改革的不断深入,为农业科技型企业的兴起提供了良好的机遇,一批科技型农业企业兴起,有力地推动了科研与经济的有效结合。但由于长期计划经济体制及传统观念的制约,加之人才、资金等方面的困扰,农业科技企业的技术创新还存在以下问题: 1.国家农业科技创新体系有待于完善 国家农业科技创新体系是国家科技创新体系的一个有机组成部分,是与农业知识创新体系、农业技术创新及其相关的机构和组织构成的网络系统,主要包括农业企业、农业科研机构和大学。目前,农业科研机构与大学具有较强的农业技术开发能力,但是由于受内部传统考核管理制度等因素的影响,其开发出来的技术往往难以形成有效的技术供给;而农业企业有很强的技术需求,但技术开发能力比较弱。 2.农业科技企业创新意识不强 目前,我国农业科技企业大多数处于创业成长期,技术积累和经济实力较弱,加之一些企业家的短期行为和技术外部性特点等因素的影响,农业科技企业普遍存在着技术创新意识不强的问题。 3.农业科技企业技术创新风险管理力度不够 技术创新是现代农业经济增长的主要源泉,也是提高企业竞争力,实现可持续发展的重要途径。而技术创新是一项高风险活动,技术创新风险按阶段划分,可以分为决策阶段风险、技术开发阶段风险、生产阶段风险和市场阶段风险。面对这些风险,农业科技企业在技术研发组织体系及技术队伍建设等方面未能给予足够的重视,加之,政府对农业科技企业扶持不足,使农业科技企业难以应对技术创新风险。 4.农业科技企业创新能力不足 在西方发达国家,技术创新的主体是企业,而不是政府研究开发机构,因为前者的经费投入和经费使用均占绝对优势。然而,在我国,企业没有成为技术创新的主体。一方面,从技术开发能力看,我国科技力量的2/3以上在企业之外,企业缺乏高水平的技术人才;另一方面,大中型企业设立专门技术开发机构的比例偏低,并且,其中还有相当一部分开发机构要么资金不落实,要么缺乏高水平的技术人才,要么没有明确的技术开发方向,要么基础条件薄弱,无法发挥其应有的作用。在我国,技术创新的主体不是企业,而是企业外的科研院所和高等学校。 5.农业技术创新缺乏激励 目前,我国企业技术创新水平不高,大多数企业的产品缺乏科技含量和竞争力。造成这种状况除长期的计划经济的影响以外,缺乏有效的技术创新激励机制是一个重要原因。同时,技术创新的外部效应,技术创新周期和高风险等也在相当程度上影响着企业技术创新的主动性和积极性。农业企业也面临着同样的处境,其结果是企业轻视技术的自主创新,竞相引入成熟技术,虽扩大了生产能力,却未形成技术创新能力[①]。 6.现有的农业科技人才培养模式不适应企业技术创新发展的要求 创新人才是创新活动的主体。长期以来,我国农业科技人才的培养存在着重理论轻实践,重研究轻开发的弊端,造成了其研发实践能力较差,难以满足农业科技企业技术创新的需求。 二、农业科技企业技术创新机制的优化 根据我国农业科技企业技术创新的实际,农业科技企业技术创新体系的有效运作必须有一个良好的发展环境及配套政策的支持。 1.完善农业知识产权制度 ①在法律普及方面。加强农业知识产权人才培养和宣传教育,建立一支适应国家农业创新体系建设需要的农业知识产权队伍,增强全社会的农业知识产权意识。目前,农业知识产权审查、审判人才、律师人才奇缺,特别是农业知识产权法律人才和管理人才的供需矛盾将是困扰我国建设法治国家的一大难题。因此,应大力发展农业知识产权教育事业,大力培养农业知识产权专门人才,提高灵活运用农业知识产权战略、策略的能力,促进农业科技工作更好开展、各学科更好发展。这是我国解决农业知识创新与农业知识产权保护协同发展的基础和关键。同时要在全社会开展农业知识产权法律知识的宣传教育,提高知识产权保护的意识,重点结合典型案例宣传我国现行的一系列农业知识产权保护的有关法律法规。 ②在司法方面。加强农业知识产权的司法队伍建设。根据农业知识产权案件的专业性、技术性特点,要尽快培养一批专业法官,设立专门审判机构和专业法官集中审理农业知识产权案件。另外,还应采取多种形式对案件所涉及的专业技术问题进行鉴定,其途径包括聘请农业技术专家担任陪审员、委托专家组进行技术鉴定和走访有关农业技术专家等。 2.建立合理的市场结构 不同的市场结构对技术创新的影响是不同的,促进技术创新的理想的市场结构是介于完全竞争和完全垄断之间的“中间程度竞争”的市场结构。目前我国农业技术市场化程度较低,不利于农业技术创新。如我国的种子行业是国有种子公司垄断的市场结构,种子法律法规对农业科研单位、农业科技企业经营种子做出很多限制。因此,应建立合理的市场结构,以激励农业科技企业进行农业技术创新。 3.建立由政府引导,以企业和社会力量为基础的技术创新投资机制 长期以来,我国政府是农业科技的重要投资者,而在我国目前财力有限,不可能大幅度地增加农业技术创新的投入的情况下,应建立政府、企业、社会力量共同投资的多渠道、多途径的投入机制。由于农业技术创新存在的不确定性和风险性,要尽快设立农业科技创新融资担保基金,资金主要来自政府拨款、社会捐赠和定向募集等,启动资金应以政府为主。同时,支持和引导高新技术项目从资本市场融资,推动农业高新技术的发展[②]。 4.建立和完善我国农业技术风险投资机制 ①要加大政府的政策扶持力度 首先,要制定和实施农业技术创新风险投资的扶持政策,在税收方面给予减税或免税。其次,建立农业技术创新风险投资保障体系。为鼓励农业技术创新风险投资,应对投资者在投资中的经济风险予以保险,为农业技术创新风险投资创造良好的创业环境。再次,要规范资本市场,发展和完善支撑条件。 ②发展农业风险投资公司,建立多层次的农业技术创新风险投资体系通过制定优惠政策,建立社会、个人、企业多方参与,并同国际接轨的我国农业技术创新风险投资运作模式,引导民间的大量游资投向农业高新技术产业,实现筹资渠道的多样性。 5.加大农业共性技术开发的政府扶持力度 共性技术是指在很多领域内已经或未来可能被广泛应用,其研发成果可共享并对整个产业(而非个别产品或企业)或多个产业及其企业产生深度影响的一类技术。[51]共性技术尤其是农业共性技术有很强的共用性、外部性、基础性和关联性。开发农业共性技术往往投资大,外部性强,所以,一般农业科技企业不愿意进行农业共性技术开发。因此,需要政府通过项目引导,协调组织大学、农业科研院所及有关农业科技企业进行农业共性技术开发,项目应重点支持能够对农业经济发展起重大作用,并显著提高农业产业技术水平的技术领域。 6.消除条块分割的科技管理体制,促进产学研一体化 要通过整合大学和科研机构的科技力量,加强企业的技术创新能力,优化技术创新人才的资源配置。大力支持和鼓励应用开发型科研院所进入企业或改制为企业,促进企业进行科技创新和科技成果转化;其次,企业可以采用多种形式与大学和科研机构进行广泛的技术创新项目合作;再次,加快创业中心、大学科技园区的建设和发展,重视科研中试基地、成果孵化基地的建设。此外,要改革农业高等教育体制,调整优化教学培养结构和方式,面向市场,加强培养农业科技创新所需的复合型人才。 企业技术创新论文:我国企业技术创新论文 摘要:文章分析了我国中小企业技术创新中存在的制约因素,深入探讨了中小企业如何选择适宜的技术创新战略。 关键词:中小企业;技术创新;战略 中小企业占我国注册企业总数的99%以上,是我国市场经济中最具活力的部分。资料显示,改革开放以来,我国65%的发明专利,75%以上的技术创新,80%的新产品是由中小企业完成的。然而,由于历史和体制等方面的原因,我国中小企业在创新技术方面还存在一些突出问题。如何提高我国中小企业的技术创新能力,对于更好地提高我国国家创新力、拓展中小企业生存空间具有重要的现实意义。 一、我国中小企业技术创新的制约因素 1、技术创新观念落后、意识淡薄。在现代经济发展趋势下,一个有信誉的企业品牌代表着企业的形象、企业的经营、企业的信誉、企业的服务质量等等,它们是企业的一种特殊的无形资产,甚至比有形资产价值更高,企业必须花费大量的精力来树立、经营自己的品牌。因此企业要发展,必须从一开始就在经营企业的同时策划、培育、经营、发展自己的品牌,牢固树立长期经营企业品牌的思想。我国大部分民营中小企业的领导人素质不高,缺乏对企业长远发展的战略规划,思维方式跟不上新形势发展的要求,他们中的一部分人满足于企业已取得的成绩,不思进取,有些人虽然已经意识到了技术创新的重要性,但一想到自身实力有限,创新过程中所存在的种种风险,就变得畏手畏脚,徘徊不前了;还有些人认为技术创新是大企业的事,凡此种种,严重地阻碍了企业技术创新活动的开展,造成了目前民营中小企业技术创新能力的落后。 2、中小企业融资困难,阻碍了技术创新的步伐。企业的财力资源是进行技术创新的重要前提,从我国目前的情况来看,大多数中小企业规模相对小,资产少,风险大,资信程度较差,银行一般都不愿意向中小企业提供贷款,因而中小企业得不到有力的金融支持。另一方面,为国有大型企业配套供货的中小企业普遍遇到货款被拖欠的问题,更加剧了中小企业的资金困难,致使有的中小企业不得不以高利率拆借资金来弥补资金缺口。 3、中小企业创新性人才匮乏。企业的竞争是全方位的,但归根结底是人才的竞争。围绕企业竞争战略,用好人才,管理好人才,做到人尽其才,才尽其用,这是企业最重要的优秀能力。不良的人力资源管理,会削减企业的竞争能力。因此,企业要根据自身经营和发展的要求,构筑不同层次的人才平台,尊重不同员工的个性和差异,相信、关心他们,从而形成具有优秀竞争能力的人力资源。而我国的中小企业由于资源实力的不足很难进行人力资源的开发,普遍注重短期效益,对人力资源的再培训不足,没能形成持续的人力资源的竞争优势。而且中小企业的技术人才在申报户口、职称评定、医疗保险等诸多方面没有完全享有与国有企业相同的政策,使得民营企业一方面招不来人才,另一方面又留不住人才,造成中小企业的内部技术创新能力弱化。 4、信息不灵和技术中介服务体系不健全。企业要进行成功的技术创新,必须要有可供利用的信息。中小企业在技术创新过程中需要有一系列的中介机构为其提供包括培训、信息、技术、法律等内在的“全方位”社会化服务。中小企业由于缺乏人才,缺乏必要的和正规的信息来源渠道,使其获得上述信息的能力很弱。不利于中小企业技术创新活动的开展。 二、我国中小企业技术创新的战略选择 技术创新战略决定和统率企业创新的具体行为。企业能否正确选择并贯彻实施良好的创新战略,是其能否顺利推进技术创新,赢得创新利益的先决条件。在激烈的市场竞争中不创新的企业必将走向衰亡,但创新战略选择失误所导致的不良创新反过来可能会加速企业衰亡的进程。因此,如何选择正确的创新战略是目前企业面临的重大问题,是涉及企业生存和发展的根本前提。 1、自主创新战略。即企业通过自身的努力和探索产生技术突破,攻破技术难关,并在此基础上依靠自身的能力推动创新的后续环节,完成技术的商品化,获取商业利润,达到预期目标的创新活动。 自主创新企业的技术突破来自企业内部,是企业长期技术积累和研究开发努力的产物。技术突破的内生性有助于企业形成较强的技术壁垒。因为跟进者对新技术的解密、消化、模仿需要一定的时间,而从投资到形成生产能力,发展成率先创新者的竞争对手也需一定的时间,在此时间内必然会形成自主创新者对新技术的自然垄断,从而在一定时期内掌握和控制某项产品或工艺的优秀技术,在一定程度上左右行业或产品技术发展的进程和方向。借助专利保护,自主创新企业可自己确定是否转让其优秀技术,以及向谁转让,转让到何种程度等等,使企业在竞争中处于有利的地位。由于自主创新一般涉及的都是全新技术领域,在此方面的技术突破很可能会引致一系列的技术创新,形成创新的集群现象和簇射现象,带动一大批新产品的诞生,推动新兴产业的发展。这有利于促进企业多元化投资,获得丰厚的利润。如海信以拥有强大的创新体系和开发能力而著称,其在经营过程中大多以自主创新的发展方式进入新行业。现在海信以每周两个新产品的速度向子公司提供新产品和新技术,仅数字化和模拟化相结合及数字化产品的技术储备已达百余种。 2、模仿创新战略。即企业通过学习模仿率先创新者的创新思路和创新行为,吸取率先者成功经验和失败的教训,引进购买或破译率先者的优秀技术和技术秘密,并在此基础上改进完善,进一步开发。在工艺、质量控制、成本控制、大批量生产管理、市场营销等创新链的中后期阶段投入主要力量,生产出在性能、质量、价格方面富有竞争力的产品与率先创新的企业竞争,以此确立自己的竞争地位,获取经济利益的一种行为。所以,模仿创新并不完全照搬照抄袭别人的技术,它同样要投入一定的研究开发力量,以对率先者的技术进行进一步的开发,因而模仿创新并不是单纯的模仿,而是一种渐进性的创新行为。模仿创新是一种十分普遍的创新行为,是当今许多企业参与市场竞争的有利武器。 我国中小企业的创新过程中资金和存在明显的不足,且在近期内难有根本好转。根据清华大学经济管理研究所对我国945家企业创新状况的调查,资金短缺是我国企业创新障碍的首要原因。因此,中小企业在选择创新战略时,特别要考虑降低风险,提高资金使用效率。而模仿创新首先就能回避研究开发竞争的风险,选择了市场成功这一具有一定兼容性的主攻目标。模仿创新企业就可以凭借自己的实力在新产品市场上占有相应的份额,而且我国国内市场十分广阔,市场需求呈迅猛增长的态势,这给国内广大中小企业开展国际技术的模仿创新提供了稳固的后方支持。 3、合作创新战略。即企业间或企业与科研机构、高等院校之间联合开展技术创新合作。它可以有效地利用有限的资金和技术力量,资源优势互补,克服单个企业无法克服的难题,取得规模经济效益。 从中小企业来看,企业技术创新投入占销售收入的比重比较低,而且在短期内难以有很大的提高,创新的基础条件和企业的技术能力也比较差,完全依赖企业自身技术能力的积累来开展创新活动短期内很难提高技术档次和效率。从创新资源分布来看,我国的创新资源分布不均,比较集中于科研机构和高等院校。这种情况一方面造成研究与开发活动严重脱离市场需求,创新的无效投入和无效劳动现象十分严重;另一方面,市场需求却得不到创新的支持,形成科技与经济“两张皮”这种不合理的现状。合作创新战略正是改变这种不合理现状,它是优化创新资源配置、提高创新有效性和效率的手段。它可以充分利用创新资源,直接实现科技与经济的有效结合,克服中小企业技术创新中的劣势,以市场机制为基础,通过集中各种创新资源进行创新活动,可以降低创新成本,缩短创新周期,提高创新档次,促进企业发展。 企业技术创新论文:中小企业技术创新论文 中小企业在国民经济中占据了相当大的比重,创造了大量的就业机会和技术创新成果。它是技术创新的重要源泉之一,在技术创新方面发挥着重要的作用。本文主要介绍了中小企业技术创新的主要类型以及研究与开发活动,政府对中小企业技术创新的作用和影响、中国中小企业技术创新的现状,还有绿色技术创新。 企业是现代社会的细胞,是市场经济的主体,而占企业绝大多数的中小企业则是这一主体中最活跃、最富有活力的组成部分。中小企业在国民经济中占据了相当大的比重,创造了大量的就业机会和技术创新成果,而且,中小企业文化及其培育出来的企业家精神和风险意识,已经成为现代文明和市场经济的精髓,成为市场经济体制不断创新和发展的基础。从某种意义上说,没有中小企业,就没有市场经济。 创新是一个民族的灵魂。在世纪之交的关键时刻,作为国家技术创新体系的重要组成部分,中小企业技术创新能力的提高,对于一个国家维持其在全球市场上的竞争力和保持经济的可持续发展至关重要。在这一大背景下。各国政府纷纷采取措施鼓励和扶持中小企业的发展及其技术创新活动。 一、中小企业技术创新概述 中小企业是技术创新的重要源泉之一,在技术创新方面发挥着重要的作用,这种作用还可能远远超出一般人的预料。中小企业的技术创新不仅在数量上占有相当的份额,而且其创新的水平和影响也并不亚于大企业,中小企业创造了许多被认为是当代最重要的工业创新成果。中小企业技术创新与大企业既有相似之处,也有独特之处,特别是中小企业在其技术创新过程中面临着许多不利因素。 (1)中小企业技术创新的主要类型 由于中小企业所处行业、技术水平、规模、发展环境以及企业体制等呈现无限的多样性,中小企业技术创新技术也必然表现出不同的类型,而且随着经济的发展和科技的进步,中小企业技术创新新的类型也将更加丰富多彩。 u产品创新 产品创新是指中小企业在产品的生产和经营过程中,对其自身生产或经营的产品所从事的改进、提高或发明的创新活动。它可分为重要创新和渐进创新两类。一般说来,重要创新对企业的发展影响较大,渐进创新对企业的影响有小有大,但前者往往比较难以实现,投入也大;后者较易做到。 u服务创新 服务创新是近些年服务业,尤其是知识密集型服务业兴起的结果,它既包括新构思、新设想转变成新的或者改进的服务,又包括改变现有的组织机构推出新的服务,目前兴起的网络服务是服务创新的成功例证。由于服务创新投入较小,而且市场需求变化快,因而是最适合中小企业特点的技术创新类型之一。 u工艺创新 工艺创新是指研究和采用新的或有重大改进的生产方法,从而改进现有产品的生产或提高产品的生产效率。由于工艺创新对开发新产品、改进原有产品以及提高原有产品的质量和产量都具有重要作用,因此其重要性并不亚于产品创新,一般情况下大多数工艺创新是渐进的,投入大小和难度都比较适合中小企业的特点,因而也是中小企业技术创新的重要途径之一。 产品(服务)创新和工艺创新之间常常互相影响、相互交融、相互促进,并与中小企业的直接经营活动密切相关,因而具有较大的普遍性,在中小企业的技术创新活动中占有重要位置。 (2)研究与开发 中小企业研究与开发活动可以分为自身的研究开发和合作研究开发两种类型。其中自身的研究开发受到很多因素的限制,对企业的要求比较高,只局限于一些基础(包括人力资源和资金支持等)较好的企业,但提高自身的研究与开发能力应该是中小企业技术创新的主要努力方向;合作研究开发包括中小企业与大学、研究开发机构以及大企业等的合作,对于缺乏信息、人才、技术等的中小企业来说,合作研究开发活动更加合适和普遍。统计资料显示,在依靠大学和研究机构的帮忙,以及利用各种公共资源方面,中小企业表现出更大的效率和热情。另外,积极参与政府的研究与开发活动也是一种越来越普遍的形式。比如近些年欧盟中小企业政策的优秀就是引导更多的中小企业参与到欧盟的研究与开发计划的框架之中。今后随着高新技术产业的发展,中小企业将越来越多地参与高新技术的研究与开发活动。 二、政府对中小企业技术创新的作用和影响 尽管政府对中小企业技术创新影响的程度与方式还有很多争论,但几乎所有的人都认为,考虑到中小企业在经济增长和技术创新等方面的巨大作用,以及中小企业在技术创新过程中面对的种种不利的因素,政府在中小企业技术创新活动中的作用至关重要。 三、中国中小企业技术创新的现状 中国是一个中小企业众多的国家,中小企业占全部企业数的99%以上,且大多数是在改革开放之后诞生和发展起来的,其中乡镇企业和民营科技企业的迅猛发展,更是中国经济体制改革和科技体制改革的一个重要成果,同时,他们对于推动中国的改革开放进程,发挥了巨大的作用。 统计研究表明,技术创新对中国中小企业的作用是非常显著的,清华大学经济管理研究所对中国企业技术创新的一项调查分析显示,在所调查的1051家企业中(其中大企业229个,中小企业797个),通过技术创新,有93.2%的企业提高了劳动生产率和增加了产品品种,有96.7%的企业提高了经济效益,96%的企业扩大了市场,91.5%的企业提高了产品的质量,88%的企业提高了产量,77%的企业降低了材料消耗,69.4%的企业降低了能耗。不久前,由农业部、国家科委和国务院发展研究中心共同进行的乡镇企业技术创新调研结果显示,在被调查的4530家企业中,70.7%的企业有技术创新活动,34.4%的企业从事了研究与开发活动,22%的企业有研究活动与开发机构。乡镇企业技术创新经费住处主要用于购买机器设备,占技术创新总支出的73.4%,用于购买技术的费用仅占9.3%。调研结果还表明,乡镇企业技术创新的主要动力是市场需求,创新的主要目标是开拓新市场;在影响创新活动的主要因素中,列前三位的是资金缺乏、技术人才短缺的市场信息不足。 四、新事物-----绿色技术创新 绿色技术创新起步于社会经济发展的进程中,越来越引起人们的兴趣,得到人们的认同和推行。绿色技术创新是既要社会经济发展又要保护环境不受污染的产物。对绿色技术的研究经历了末端工艺、无废工艺、废物最少化、清洁技术、污染预防五个阶段。E.Brawn和D.Wield于1994年提出了绿色技术的概念,概括地说,绿色技术是指能减少环境污染、降低和节约原材料与能源使用的技术、工艺或者产品的总称。它可以分为两类:一类是绿色产品创新,指产品在使用过程中及使用之后不危害或少危害生态环境和人体健康以及可回收利用和再生的产品。另一类是绿色工艺创新,指能减少废气污染物的生产和排放,降低工业活动对环境的污染以及降低成本、物耗的工艺技术。我国改革开放二十多年来,社会生产力迅猛发展,但随之而来的环境污染问题日益严重。只有走可持续发展道路才能化解这个危机。作为可持续发展主体的企业在充分认识到减少环境污染、节约原材料和能源使用的重要性后,应及时把绿色技术创新提到日程上来,作为经济发展的新增长点。 企业技术创新论文:网络外部性企业技术创新论文 摘要:随着经济的发展竞争日益激烈,企业越来越认识到技术创新的重要性,并且技术创新的投入的比重也在不断增加。本文主要从以下几个方面入手:我国现阶段技术创新投入水平怎样,企业的技术创新存在什么样的模型,以及在企业内是如何扩散的,另外在网络外部性下企业如何对待技术的溢出效应即我们通常所说的“搭便车”问题。 关键词:技术创新技术溢出效应网络外部性 一引言一直以来,使资源得到最优的配置是企业追求的目标,资源配置的绩效可以从两个方面来描述,即静态绩效和动态绩效。 从发展过程来看动态的经济绩效更为重要,而动态绩效的进步途径是技术的进步。随着多数的行业发展已经进入成熟期,竞争已由价格竞争转向以产品创新为主要内容的非价格竞争,只有具备快速产品创新能力的企业才有价格控制能力,在竞争中处于主动地位;随着全球经济一体化进程的加快,企业要想进入国际市场与国际级大企业相抗衡,必须具备自主的技术开发和产品创新能力。于是越来越多的企业认识到技术创新才是企业不竭的无形资源,务实求是的技术创新才能保证品质领先,使企业在竞争中立于不败之地。 二我国技术创新的投入及环境现状分析 1我国企业技术创新资源的投入能力 1.1技术创新人才自96年以来,我国大中型企业科技活动人员为140万人左右。企业职工队伍的结构趋向合理。R D人员占职工的比重也逐渐提高。我国企业科技活动人员和研究开发人员占职工总数的比重不断提高,显示出企业职工队伍的结构趋向合理。但是,一方面,我国企业的技术创新人才主要集中在大型骨干,全国大中型企业拥有的具有博士学位的科技人员的总数量仍然较小。另一方面,我国企业高级专家和技术带头人数量和质量都严重不足,高级专家中的博士数很少,全国大中型工业企业仅拥有几千名有博士学位的技术人才,要知道我国每年毕业的工科博士就有1万人以上,也说明我国的工科教育与企业技术创新对人才的需求存在严重的脱节。 1.2技术创新经费企业科技活动、技术改造、技术引进、消化吸收和购买国内技术.五项技术创新经费支出的总额在总体上呈上升趋势,到目前为止已经超过了3000亿元。企业科技活动经费支出总额也以及国内突破1000亿元。企业科技活动经费内部支出额占全国的比重一直保持在40--44%之间。企业技术创新经费中,科技活动经费所占的比重不断提高38%左右。同时,技术改造经费和技术引进经费所占比重则逐渐下降。企业科技活动经费支出额与销售收入之比达到1.7%。大中型工业企业研究开发经费支出额与销售收入之比绝对额也不断增长,占全国研究开发经费支出总额的比重也达到40%以上。监测数据显示,我国大中型企业平均投入技术创新经费、科技活动经费和研究开发经费规模来看,企业技术创新的投入强度还处于很低的水平,未来应当加大政策引导的力度,刺激和鼓励企业进一步增大对技术创新和研究开发的投入。 1.3技术创新条件建设企业科技活动经费中大约有30%是经费用于固定资产购置,其中80%以上用于购买仪器设备。最近几年企业购买科研仪器设备的经费明显增加,这一比例都超过80%达到85%左右。 2企业创新活动 2.1技术开发机构我国大中型企业的技术开发机构正处于较大规模的调整时期,20世纪90年代前半期,企业技术开发机构的数量在迅速增长,从1996年开始机构数量逐年减少,设立了技术开发机构的企业所占比重也从最高点的1993年(63.35%)下降到26.2%。这两个指标的大幅度下降,应当引起政府的高度关注。 2.2技术开发项目大中型企业技术开发项目数在上世纪90年代初仅2万多项增至目前11多万项。其中新产品开发项目接近6万项。总体上看,企业产品创新与工艺创新项目大致上各占一半。 2.3技术创新合作大中型工业企业购买国内技术的经费40亿元左右。同时,企业从国内技术市场购买技术的合同额达到600亿元左右,其中技术开发合同金额最大,表明企业通过技术市场媒介开展技术创新活动正成为重要活动模式。另外,企业从技术市场购买的金额迅速增长,反映出技术市场在配置科技资源方面正发挥着重要的作用。 3企业技术创新产出 3.1专利上世纪90年代前半期,我国企业申请的发明专利一直维持在每年1000项左右,1999年全国创新大会后,企业申请发明专利数量急速提升,已经达到10000多项。发明专利的授权数已经超过1000项。然而,从总体上看我国企业发明专利的拥有数量还非常低,没有量的积累就不可能有质的飞跃。外国专利在我国发明专利申请和授权上都处于优势地位,特别是授权专利,外国专利一直保持着60%的优势。在一些重要的技术领域,外国专利的占有比例更高,这已经构成影响国家经济安全的可能因素,值得注意。 3.2新产品、新工艺近年来,新产品销售与利税贡献都持续增长,这也表明技术创新活动对企业的贡献正在逐渐加大。但在2000年和2001年这个指标又有所下降,如果排除统计定义上的问题,则可以从一个侧面反映出新产品技术含量和附加值不高。微观的实证研究表明,许多企业的新产品开发主要还是集中在短平快的变形产品,技术含量高的自主技术创新产品则不多,因而新产品并不能带来相应的经济效益。 3.3技术标准在我国现行体制下,应当发挥原来不属于各行业的重点大学、国立科研机构和各行业龙头企业在制定国家技术标准方面的作用,打破行业的垄断,积极引入全社会各种技术力量,共同为国家技术标准水平的不断提高贡献力量。 3.4技术贸易企业在技术市场中已成为最重要的技术供给者。技术市场已经成为企业获取经济利益的重要来源。技术贸易数据显示出技术市场在企业技术创新活动中的作用已经越来越重要。企业成为第一大技术卖方也显示出企业的技术创新能力和技术需求都不断提高。同时也成为监测企业是否成为国家技术创新主题的重要监测指标。 4我国企业的技术创新环境 4.1政府对企业技术创新的直接投入我国政府科技投入中用于支持企业技术开发的经费比重较低。企业科技活动经费筹集额中来自政府的经费比例,我国也比美国低很多。据对全国2万多家大中型工业企业近年的统计数据,来自政府的技术开发经费资助额逐年下趋势。 4.2政府对企业技术创新的税收优惠虽然政府制定一定的优惠税收政策以鼓励企业的技术创新活动,但是据调查但执行情况不很理想,比较而言,上海、青岛、大连等地区这一政策执行情况较好。影响政策执行的主要问题来自三个方面,即税务部门的问题、企业管理方面的问题和政策设计本身的问题。 4.3政府对国家创新基础设施建设的投入国家有关部门在科学研究与工程化方面做出了很大努力,投资建设了一批大科学工程和200多家国家工程研究中心。国家质量技术监督局已经逐步建立起实验室认证体系,已经累计有几千家实验室和检测中心通过国家认证,向全社会开放,成为产业技术创新的基础平台。政府还对技术创新中介机构的发展给予了许多支持,我国已经初步形成了由生产力促进中心、创业孵化器、大学科学园、技术创新服务中心、各种信息服务机构,以及金融、法律、培训、管理等各方面的专业咨询服务机构所组成的创新服务体系。 三技术创新和技术扩散模型研究 1技术创新模型及影响因素Pearl增长曲线是一种典型的技术创新模型,其数学表达式为:Y=L/(1+Ae-Bt)其中Y——技术性能指标;A,B——待定参数;L——技术指标的增长极限值;T——时间。1Pearl增长曲线Pearl增长曲线揭示了随着较长时间的技术创新,以同一类技术为基础的产品性能将沿S曲线趋近于该类技术的性能极限,其拐点(d2Y/dT2=0)位于T=lna/b,此时Y=L/2。式中参数A,B由经验数据推算确定,不同的技术创新过程会有不同的数值。参数A决定Pearl曲线的位置,而不改变曲线的形状;参数B则只改变曲线的形状,而不改变位置,其数值越大,曲线越陡,表明技术创新速度越快。由此可见,参数A取决于技术本身的性能起点和极限;参数B取决于创新过程的人才实力(M)、知识储备(K)、政策环境(P)、企业组织结构(S)等一系列相关因素,可表述为:B=F(M,K,P,S…)。政策因素与参数B的关系为:B/P 0;即在其他因素不变的情况下,参数B随着政策的完善而增大,曲线变陡,技术创新的速度加快。技术创新组织方式对技术创新的影响表现出与政策环境因素相类似的效果,即:B/S 0。有利于创新的组织结构,加快企业的创新速度;不利的创新组织结构将阻碍企业对其创新资源的充分利用,使创新速度变得平缓。 2时间-成本替代函数技术的创新速度应该总体趋于合理化,而并不是说越快越好,这里就涉及到开发费用问题。我们用中的“时间-成本替代函数”C(类似于无差异曲线)来说明企业如何在技术开发时间和开发成本的问题之间进行协调。纵轴表示开发成本,横轴表示开发时间。一般情况下,完成技术创新的时间越短,投入的成本越大,反之则相反。新技术开发的合理化中V1,V2V3为三条不同的收益曲线,表示技术创新出新产品投入市场的时间不同情况下,经过折现的预期准租金总额(即销售收入超过生产和销售成本的余额)。收益曲线斜率小于0,是因为项目开发越早企业获得准租金的时间跨度越长,也越能够改善企业相对于竞争对手的竞争地位,从而可能增加他的市场销售份额以及市场利润份额。当企业的开发收益曲线是V1是,企业就要选择使得受益超过时间--成本曲线的余额最大化的点,最优点是二这些率相等之处。即开发时间为T1处。当企业面临较多的竞争时,收益曲线将会随着竞争对手的数量增多从V1,向V2移动。企业技术创新的时间也会缩短至T2。 2技术扩散模型及影响因素下面我们讨论一下新技术扩散的模型即以Bass模型为基础派生出的模型,它将新技术的扩散过程看成是新老技术的替代过程,其数学表达式为F(t)=1/〔1+e-q(t-t0)〕式中F(t)——t时刻新技术累积占有的市场份额;q——扩散系数;t0——新技术在市场出现的初始时刻。扩散系数q为参数,其大小受政策环境、企业学习能力等一系列因素影响。该模型的一阶导数为F’(t)=〔1+e-q(t-t0)〕-2e-q(t-t0)由此可见,新技术将沿单调增的扩散路径(S曲线)扩散,且扩散速度随着参数q的增大而加快,在经过一定的时间周期后,新技术所占市场份额将趋近于1。由于新技术的不断涌现,产品的性能将沿各代技术的包络线发展(见图2)。产品性能技术发展包络曲线良好的政策环境对技术扩散的影响主要表现为增大了扩散系数q,使新技术扩散速度加快,有利于其产品性能技术发展包络曲线比市场平均技术发展包络曲线更为陡峭。有效的组织结构对技术扩散的影响类似于政策环境的影响,将使企业对新技术的出现反应迅速,便于新技术更快地扩散到企业内部,并在企业内部相关环节进行高速扩散,从而加快企业产品更新换代的速度。 3两种影响技术创新因素的相互作用政策因素和企业组织结构对技术创新和技术扩散的作用是相辅相承的,只有政策因素和组织方式相互协调,企业技术创新资源和技术扩散效率才能得以充分发挥。如果仅强调了政策的推动作用,而企业自身不能适时地进行企业创新组织结构的再造,将会使企业政策推动力难以有效地发挥作用,其结果是企业创新能力不足,技术引进不断。由于不利的企业技术创新组织结构对企业技术创新能力阻碍作用较大,造成企业技术创新能力和学习能力较低。因此企业实际技术发展趋势比市场平均技术发展趋势缓慢。但另一方面,良好的政策环境便于企业向外部进行技术引进,企业技术水平跃上了一个台阶;但无奈于其自身创新能力不足以及企业结构对新技术在企业内部迅速扩散的阻碍,引进技术尚未能在企业内部发展成熟时,下一代新技术又成为了市场主流。企业不得不再次引进技术,但又将面临落后的局面,由此陷入了“追赶者陷阱”中。此外,如果仅强调有效的技术创新组织结构,而缺乏良好的政策环境,也将使技术创新和技术扩散的速度较为迟缓。 总之,营造良好的政策环境,完善企业内部的各种技术创新机制,构造有效的技术创新组织结构,是提高技术进步速度的必由之路。四技术创新中“搭便车问题”技术创新存在网络外部性,所谓外部性是由于产权界定困难或没有必要而导致边际私人净收益与边际社会净收益不一致的现象,而这里我们是指技术溢出效应,即在贸易或其他经济行为中,先进技术拥有者有意识或无意识地转让或传播他们的技术。由技术创新模型我们已经分析到这将会导致在竞争者较多的情况下,技术创新收益曲线较陡,但也会向左下放移动,这种移动会使得企业折现后的预期总利润减少,。而且在相同条件下,竞争者数目众多难免出现“搭便车”的模仿现象,模仿过程越快,创新者就发现有越来越多的竞争对手在与其分享创新利润,它自己的利润份额越来越少,同样如果模仿者的数量增多,定价规则中将被打破,这不仅会影响创新者分得的利润份额,还会减少总的创新利润。这样,甚至有可能迫使潜在创新企业面临收益曲线移到图2得V3的位置,这时,企业的预期利润可能为负。如果所有企业都作如此预测,将没有人愿意自己创新,因为整个行业的所有企业都不愿其他企业在技术创新中“搭便车”。从而就大大挫伤了企业技术创新的积极性。 是否会出现这种情况主要有以下的影响因素: 1潜在创新总利润的规模; 2实际的或潜在的瓜分创新利润的竞争者数量; 3竞争者做出反应进行模仿的预期速度; 4领先创新者获得的长期产品差异化优势的程度;; 5预期的研究与开发成本;事实上,对我国的企业而言,面对跨国公司的先进技术我们也不妨利用技术溢出效应从而缩短产品的更新速度。 因为这样有利于推进国际先进产业对国内的转移,提升国内企业的研发能力与水平。其次,跨国公司通常拥有技术或信息上的优势,当其子公司与当地的供货商或客户发生联系时,当地厂商就有可能从跨国公司子公司先进的产品、工序技术或市场知识中“免费搭车”,于是就发生了溢出效应。其三,跨国公司的投资提高东道国人力资本的技术含量。大多数跨国公司投资企业都提供人力资源培训项目,东道国技术人员可获得先进设备的操作技巧和应用技术,同时吸引国外人才的回流,促进人力资本技术含量的提高。同时,技术溢出为发展中国家提供了“干中学”的机会。“干中学(LearningbyDoing)”是一种很形象的说法,它指技术落后者可利用技术溢出,基本上不用自己研究开发而直接复制模仿他国技术。现代技术创新的成本一般较高,“干中学”就省去了这部分成本。另外,“干中学”比研究开发对本国科研人员素质要求低得多。发展中国家往往对科研的投入不够多,从而造成了对发达国家技术溢出的依赖性,这同时也说明了发达国家的技术溢出对发展中国家技术进步的重要性。 企业技术创新论文:企业技术创新论文 摘要:基于对我国中小企业技术创新问题和河南省中小企业技术创新情况的研究,提出了我国技术创新战略对策,期望对促进我国中小企业的技术创新有所启示。 中小企业历来是经济发展的一支重要力量。在世界各国,中小企业都是国民经济的重要组成部分。而技术创新又是推动中小企业发展的关键因素,我国的中小企业由于起步较晚,技术创新能力还很弱。目前,国家十分重视中小企业的发展问题,已相继出台了《中小企业的融资担保贷款体系指导意见》和《科技中小企业创业基金实施办法》等措施。因此,如何提高中小企业的技术创新能力,增强其竞争实力,是促进我国经济增长的现实选择。 1我国中小企业技术创新现状及面临的困难 从我国中小企业发展情况看,目前中小企业总数已超过1000万家,在工业企业中,中小企业已占总数的997%,占全国工业产值的60%,占全国工业企业实现利税的40%。中小企业是解决就业需求的重要途径,是活跃市场的基本力量,据1997年江苏省调查,从大中型国有企业下岗的职工,半数以上是通过乡镇企业、个体私营企业和自主创业实现了再就业。同时中小企业是技术创新的重要源泉。但从现实情况看,我国中小企业的技术创新还存在着许多制约因素,面临不少困难。 1.1企业的组织制度制约中小企业技术创新从国际上看,中小企业在技术创新方面较大企业成功率高。这是因为,中小企业进行技术创新大多是市场拉动型的,即根据客户的需求进行技术创新活动。其主要目标是利润最大化。因此,中小企业灵活的机制十分有利于技术改进和技术成果向现实生产力转化。然而由于历史的原因,我国科技人员70%集中在高校、科研院所,中小企业的技术人员所占比重很小,在技术开发和技术改造方面没能得到足够的重视,以河南省中小企业为例,主要表现在以下几个方面。 1.1.1条块分割、机构庞杂、产学研脱节到1996年,河南省县属以上的科研机构仍有300个之多。过多的科研机构游离于企业之外,不利于产学研的结合,科研经费、科研力量不能集中使用,造成了科技投入的普遍浪费,致使很多基础性、关键性和普遍性的生产技术问题不能解决,直接制约了技术创新的速度和进程。以部门和行业为优秀的隶属关系的羁绊,给科技系统结构上的优化组合和现代企业制度的建立设置了层层障碍,使科研单位与企业的一体化遇到了无法克服的体制困难。 1.1.2中试机构建设缓慢,成果转化瓶颈问题依然比较突出中试机构建设、人才培养、设备配备、能源和原材料供给、科技服务保障等建设步伐缓慢,措施不力,政策落实不到位,结果致使作为成果转化之优秀机制的中间试验活动发展缓慢,仍为最薄弱的环节之一,成果转化瓶颈问题依然比较突出。 1.1.3落后技术、传统技术多相当一部分属于淘汰和限制技术。技术水平低,直接造成产品档次低、质量差、消耗浪费严重,污染环境。以乡镇企业为例,1996年以来该省先后被关停五小”乡镇企业达17300多家。 1.1.4适用技术少,专利技术和高新技术更少在该省效益尚可的中小企业中,基本上属于适用技术,电子信息技术、生物技术等新兴和高技术所占比例甚小。 1.1.5技术装备水平落后该省乡及乡以上独立核算中小工业企业平均每户固定资产仅为41万元,工艺技术设备水平也比较落后,一些乡镇中小企业基本上仍属于手工作坊式的生产方式。 1.1.6无力进行技术改造、技术开发和创新技术改造资金严重不足,投资增幅逐年回落,由八五”时期年均递增341%下降到九五”时期的年均17%,1997年又降到9%,以上虽然是一个省的情况,但据此推算,其他各省中小企业的情况也不乐观,甚至更为悲观。此外,绝大多数中小企业的技术开发费和折旧提取比例都在一个很低的水平,甚至一部分企业根本就不提取,处于只能吃剩饭”的境地,也就难以谈及技术开发和创新。 1.2企业素质和企业经济实力影响技术创新 我国中小企业经过多年发展,国有中小企业的生产经营陷于困境,设备老化,冗员过多,大多处于亏损状态。非国有中小企业以乡镇企业为主体,高科技企业比重较小,从全国范围看,地区分布上也不平衡,东南部较发达,内地相对落后。但总体上以家庭企业”和亲友企业”为主流。在工程技术人员数量、素质、层次上与大企业相比还有较大差距,一些技术人员常常忙于日常技术性工作,很难独立开展技术创新工作,同时由于经济实力影响,绝大多数中小企业用于技术创新的费用还远达不到国家规定的占销售收入15%的水平,从而严重制约了中小企业的技术创新。据我们对河南省南阳市的调查,该市乡镇企业中专学历的技术人员和大专以上学历人员占职工人数的比例只有142%和975%,而初中以下文化程度的职工却高达69%,技术开发费用占销售收入的比重也只有1%左右,不利于中小企业的技术进步。 1.3政府政策、市场环境等因素也制约了中小企业技术创新由于我国长期计划经济体制的因素,以前国家的技术改造投资几乎都集中在大中型国有企业,对中小企业的技术改造不够重视。使一些有潜力、发展快、技术含量高的中小企业不能健康地成长,具体来说,表现在以下两个方面: 1.3.1资金投入不足以河南省为例,八五”期间,河南省科技活动经费筹集总额累计10598亿元,加上1996年累计也不超过14208亿元,实际使用总量累计分别是9463亿元和12603亿元。主要用于科技成果转化的科技三项费用八五”期间累计只有499亿元,加上1996年累计也不过699亿元。这种投入的绝对数量是很小的。 1.3.2扶持企业技术开发与创新的政策力度不够1993年财税体制改革,取消了新产品减免税政策,一定程度上挫伤了企业开发新产品的积极性,加上对中小企业而言,新产品开发风险很大,缺乏资金支持,致使近几年来,全省新产品的开发一直呈下滑趋势。近两年来,该省财政用于直接扶持企业技术开发的资金仅为700万元,占省科技三项费用的1/10,而其他兄弟省市,此项资金都占科技三项费用的30%以上,有的达到50%以上,而且在银行信贷、税收等方面对于企业技术开发和新产品研制给予优惠政策。在此情况下,该省企业、尤其是中小企业的市场竞争能力将受到极大影响。此外,由于技术创新存在着市场、技术、制造等不确定性所造成的风险。中小企业技术创新的高投入、高风险,需要政府和企业自身的重视,才能顺利地开展技术创新活动。 2我国中小企业的技术创新战略初探技术创新是一项与市场密切相关的活动,企业必须在市场机制的激励下从事创新。我国中小企业的技术创新必须与国家创新体系相结合,探索符合实际的发展战略。 2.1模仿创新战略针对我国中小企业技术力量薄弱、实验和设备手段相对落后的实际,为推动技术创新,首先应采取模仿创新战略。模仿创新战略是具有模仿创新能力的企业的战略选择。模仿创新并不完全照搬照抄袭别人的技术,它同样要投入一定的研究开发力量,以对率先者的技术进行进一步的开发,因而模仿创新并不是单纯的模仿,而是一种渐进性的创新行为。由于模仿创新不仅可以使吸收开发的针对性大大增强,这就回避了研究开发竞争所带来的风险,从这个意义上与自主创新战略上相比,模仿创新战略是一种风险较低的战略。日本在这方面做得较有典型性。日本大多数中小企业不是照搬别人的技术,而是对引进技术不断进行研究改进和创新。日本中小企业在技术引进和开发过程中,首先是从研究开发某项专门技术开始,进而确立企业的主导技术。然后,根据经济技术的发展和企业经营环境的变化,以主导技术为优秀,吸收其他技术不断开发新产品,开拓新领域,实现企业的多角化经营。这样,当某一种产品滞销,就可以马上转产,使企业具有分散风险、适应环境变化的内在调节能力。 2.2联合创新战略中小企业在平等互利的基础上,结成较为紧密的联系,互相取长补短,共同开发市场,从而有利于自己的生存和发展。采用联合竞争战略的中小企业可以更有效地利用有限的资金和技术力量,弱弱联合,优势互补,克服单个企业无法克服的困难和危机,取得规模经济效益。我国中小企业可采取以行业为依托的联合模式和区域联合创新模式等形式。(1)以行业为依托的联合创新是利用本行业的资料、人才、技术等优势,组成技术开发小组,以合同形式明确规定各方的权利和义务,进行项目开发。这种模式一般适于开发产品(或项目)使用范围行业性强或某方面的技术人才集中在某一部门。如煤炭行业、化工行业、医药行业等。在有关行业产品技术开发上,与本行业相关的高等院校、研究所等联合开发可以取长补短,降低创新风险。如三明制药厂和福建医学院联合开发的蛇酶注射液项目,金陵制药厂与江苏省中医学院合作开发的治疗脑血栓的中药脉络宁等都属国内首创,并取得了巨大的经济效益。(2)区域联合创新是由地方科委、企业、大专院校、科研院所等单位本着互惠互利的原则自愿参加。地方科委根据国家的产业政策和经济政策,协调企业、科研院所、金融部门为某一项目成立专门的技术开发小组,以合同形式明确规定各方的权利和义务,以及要实现的目标。这种技术创新模式往往以推动区域科技进步和经济发展为目标。如由江苏省科委、扬州水箱厂、扬州有机化工厂、南京理工大学等联合完成的国家863”项目和CIMS工程,就属国内首创。该项目的完成不仅提高了合作企业的竞争能力,同时也促进了江苏省企业的科技进步。 2.3与大企业合作创新战略中小企业在发展过程中,应利用分工协作的优势,与大企业合作,一方面发挥自身创新机制灵活、市场反应快的优势,另一方面可利用大企业的科技、设备、资金等优势,快速开发新产品、新技术。 这是根据中小企业力量单薄、产品单一的特点而制定的一种经营战略。大企业为了获得规模经济效益,必然要摆脱大而全”的生产体制的桎梏,求助于社会分工与协作,这在客观上增加了大企业对中小企业的依赖性,为中小企业长期的生存和发展提供了可靠的基础和生存空间,所以称这种相互信赖关系为生存互补战略。中小企业在决定自己的生产方向时,不是着力于开发新产品,而是接受一个或几个大企业的长期固定的定货,与大企业建立紧密的分工协作关系。如日本的松下电器公司,与它协作的中小企业约有1200多家,所需的零部件70%~80%都是由中小企业提供的。所以说中小企业的发展很大程度上取决于大中小企业之间所建立的相互信赖、共同发展的关系。 中小企业在实施这种战略的同时,还必须解决好以下两方面的问题: (1)与大企业的协作条件。作为大企业的加工承包单位或委托加工单位,在决定价格、交货期、质量、支付条件等协作条件时,一方面需要承包企业注意谈判策略的采用,以一种对等的关系来确定协作条件,另一方面还要求承包企业不断增强自身的实力,以争取主动。 (2)企业的长期发展问题。中小企业在协作生产期间,必须注意技术积累,不断增强自身的管理能力,提高产品质量,开发新产品,树立信誉,逐渐摆脱大企业的控制而独立地面向市场,使企业获得长期发展。除此之外,中小企业在技术创新方面还应采取特色战略,寻找市场空白,开发具有工艺创新性、先进性和实用性的产品,逐步使自己扩大规模,争取主动。最后必须指出的是,中小企业的技术创新战略的实施,还应得到政策、法规方面的支持,政府应建立中小企业管理体系,完善支持中小企业发展的投融资政策和技术政策。我们有理由相信,随着我国技术创新的不断深入,加上中小企业自身的发展战略,中小企业在我国经济发展中将发挥越来越重要的作用。 企业技术创新论文:外贸企业技术创新论文 摘要:企业技术创新是指由技术的新构想,经过研究开发或技术组合,到获得实际应用,并产生经济、社会效益的商业化全过程的活动。加强企业技术创新是企业自身生存和发展的必然选择,是我国实现经济增长方式转变的必然途径,是我国实行科教兴国战略的重要组成部分。随着改革的不断深入,特别是我国加入WTO后,国外企业进入中国市场,市场竞争日益激烈,我国企业特别是国有企业要想在竞争中获得发展就必须提高企业技术创新能力,提高企业优秀竞争力。本文在企业技术创新相关基本概念解析的基础上,对我国加入WTO后加强企业技术创新的必要性进行了论述,分析了我国企业技术创新的现状,并针对性的提出了一些建议。 关键词:企业技术创新战略 一、企业技术创新相关基本概念解析 (一)技术创新的概念 技术创新是指由技术的新构想,经过研究开发或技术组合,到获得实际应用,并产生经济、社会效益的商业化全过程的活动。其中,“技术的新构想”指新产品、新服务、新工艺的新构想;“技术组合”指将现有技术进行新的组合;“实际应用”指生产出新产品、提供新服务、采用新工艺或对产品、服务、工艺的改进;“经济、社会效益”指近期或未来的利润、市场占有或社会福利等;“商业化”指全部活动出于商业目的;“全过程”则指从新构想产生到获得实际应用的全部过程。 (二)技术创新的类型 技术创新可以从不同的角度进行分类。一般而言对于技术创新的分类都是根据创新对象、创新程度、创新来源等角度来进行分类。 1、按创新的对象分类 根据技术创新中创新对象的不同,技术创新可分为产品创新和工艺(过程)创新。 产品创新是指在产品技术变化基础上进行的技术创新。按照产品技术变化量的大小,产品创新又可细分为全新(重大)的产品创新和渐进(改进)的产品创新。产品用途及其应用原理有显著变化的可称为全新产品创新。渐进的产品创新则是指技术原理本身没有重大变化,基于市场需要对现有产品进行功能上的扩展和技术上的改进。 工艺(过程)创新是指在生产过程技术变革基础上的技术创新。工艺(过程)创新也可分为在技术较大变化基础上采用全新工艺的重大工艺创新和对原有工艺进行改进所形成的渐进式工艺创新两类。 2、按创新程度分类 根据技术创新过程中技术变化强度的不同,可将技术创新分为渐进性创新和根本性创新两类。 渐进性创新是指对现有技术进行局部性改进所引起的渐进性的技术创新。 根本性创新是指在技术上有重大突破的技术创新。它往往伴随着一系列渐进性的产品创新和工艺创新,并在一段时间内引起产业结构的变化。 3、按技术创新的来源分类 根据技术创新的来源不同,可将技术创新分为自主型技术创新、模仿型技术创新和引进型技术创新三类。 自主型技术创新是指依靠自我技术力量,进行研究、开发新技术并实现其工程化和商业化生产的技术创新。自主型技术创新要求企业须拥有高素质创新人才和较雄厚的资金保障。 模仿型技术创新指通过模仿已有技术成果的优秀技术,并根据自我实际情况作进一步改进完善的技术创新。 (三)技术创新的特点 1、技术创新是基于技术的活动 技术创新与非技术创新的区别在于基本手段,技术创新是基于技术的活动,而不是基于管理、组织、制度的变动。这里的“技术”是一种广义概念,它应包含三个层次:一是根据自然科学原理和生产实践经验而发展成的各种工艺流程、加工方法、劳动技能和诀窍等;二是将这些流程、方法、技能和诀窍等付诸实现的相应的生产工具和其他物质装备;三是适应现代劳动分工和生产规模等要求的,对生产系统中所有资源(包括人、财、物、信息)进行有效组织与管理的知识经验与方法。 2、技术创新对“技术”变动的程度有较大的弹性 从技术的发展来看,既存在技术的根本性变动,也存在技术的渐进、微小的弱变化。技术创新在概念的外延上,不仅包括新产品、新工艺,也可以包括对产品、工艺的改进;在实现方式上,既可以是在研究开发获得新知识、新技术的基础上实现创新,也可以将已有技术进行新组合而实现创新。而且技术创新的效益高低不能直接仅用技术变动的强弱和大小来衡量,它还与市场的销售量及市场份额、单件产品或服务的收益率等因素有关。 3、技术创新是技术与经济结合的概念 与技术发明(创造)不同,技术创新不是纯技术活动,而是技术与经济结合的活动,从本质上讲,技术创新是一种以技术为手段实现经济目的的活动。技术创新的关键在于商业化,检验技术创新成功与否的基本标准是商业价值(有时也包含社会价值)。 二、加入WTO后我国企业加强企业技术创新的重要性 随着改革的不断深入,特别是我国加入WTO后,面对激烈的市场竞争,如何加强企业技术创新,提高企业技术创新能力是我国企业不得不面对的问题。企业技术创新对经济转型时期的我国而言有着重大的现实意义。 (一)加强企业技术创新是实施科教兴国战略、抢占科技和产业制高点的关键 “科教兴国”战略是同志在1995年科技大会上提出的。同志在十六大报告中再次强调“走新型工业化道路,大力实施科教兴国战略和可持续发展战略”,“走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”。总理在十届全国人大二次会议上的政府工作报告中也强调“要继续实施科教兴国战略”,“要推进科技体制改革和机制创新”。“加快国家创新体系和科技基础设施建设,切实加强基础研究”。在深化科技和教育体制改革方面,要充分发挥市场和社会需求对科技进步的导向和推动作用,支持和鼓励企业从事科研、开发和技术改造,理顺政府、企业、社会各方关系,努力把科技对经济增长的贡献率从现在的30%提高到60%以上。 (二)加强企业技术创新是转变经济增长方式的重要途径 随着我国经济的不断深入发展,拼资源式的粗放型增长己经很难适应我国现代化建设的要求。现代经济增长更多地依赖于技术创新,技术创新成为现代企业发展的重要基础和动力。实践证明,企业搞技术创新不仅可以提高经济效益,发展规模经济,实现结构优化,而且有利于节约资源,缓解能源、交通、重要原材料供给等方面的“瓶颈”制约,提高生产要素的质量和使用效率,从而实现经济的可持续发展。 (三)加强企业技术创新是振兴和发展我国企业特别是国有企业的必然要求 技术创新是提高企业的增长质量和效益,用高新技术改造传统产业的根本途径。国有企业发展正在进入提高增长质量和效益的关键时期,用高新技术改造传统产业,实现工艺升级、产品换代,根本途径在于推进科技进步,在于技术创新。同时,技术创新是推动企业实行产业结构调整,大力发展高新技术,增强企业发展后劲的倍增器。高新技术产业是国际经济和科技竞争的重要阵地。发展高新技术,实现产业化,是带动产业结构升级,大幅度提高劳动生产力的倍增器。从一定意义上讲,企业的生命力就在于企业技术创新的能力。 三、我国企业技术创新的现状及原因分析 知识经济时代,企业技术创新是企业后继发展的倍增器,市场经济的深入发展企业开始注重技术创新,由于受传统体制的影响,企业自主技术创新环境尚未形成,一定程度上制约了我国企业技术创新发展。 (一)我国企业技术创新的现状 改革开放至今,我国企业技术创新取得了一定的成绩,特别是在发展高科技及其产业化上取得了一定的成果,但是总的来说,技术创新对经济增长还远未发挥巨大的促进作用,目前还存在着一些主要的问题: 1、技术创新效率不高 衡量一个国家技术创新效率的通用标准是:年均专利数量与国家科技人才数量的比值和单位R D经费产出的专利数量。按照瑞士国际管理学院(IMD)的统计分析,1998年我国研究与发展人员达到166.77万全日人工约当单位(FTE),居世界第一位,而同期美国、日本、德国和法国分别只有96.27万、94.81万、47.02万和31.84万,分别只相当于我国的58%、57%、28%和19%。但是,我国科技人力资源的一个明显的特点是效率低下,按照IMD的数据,每万FTE产出的专利(包括国内专利和国际专利)件数,我国为10.8,而美国为1714.4,日本为1737.0,德国为1534.0,法国为1504.9,都超过我国的100倍;英国和韩国分别为984.8和554.7,是我国的50倍以上,印度也达到44.6。要是按照我国科技部的统计,结果好了一些,但是,每万个全时R D人员年均专利产出也只是22.5件,不及美国、日本、德国和法国的1/50,也只有印度的一半。我国技术创新效率低下还可以从R D经费的专利产出上表现出来,我国每亿美元R D经费的专利产出为46件,只有美国的51%,日本的43%,德国和法国的34%,英国的38%和韩国的72%。 2、技术创新能力不强 国际上常采用以专利数和重大科技成果数,作为衡量一个国家技术创新能力的量化指标。我国专利数总量增长缓慢,其中发明专利出现负增长。我国年均重大科技成果数与90年代初相比较,出现了大幅度下降。根据科技部的统计,“十五”期间,我国共取得重大科技成果数约15万项。但是,部级科技成果的数量自2001年以来除个别年分之外,几乎逐年下降。其中重大科学理论成果的数量总体上也是呈下降趋势。2004年与2001年相比,研究机构、企业、高校和其他部门的重大科技成果数量下降的幅度分别为62%,73%,43%,7%。从重大科技成果的应用行业上看,工业下降50%,农业降幅达76%,医药卫生降幅为53%,其他行业降幅为11%。 3、技术成果的转化率低 我国的技术成果转化率不足30%,远远低于发达国家60%——80%的水平。我国主要行业的技术水平与世界先进水平相差10——20年,一些产业的主体设备和技术还主要依赖进口,飞机、移动通信、软件等,国内市场基本上被外国企业所占领。 1993年至1997年,我国高技术产业年平均增长速度为26.4%,但是,高技术在整个经济中的地位不突出,高技术产业生产质量和水平不高,高附加值生产的特点还不显著。1997年,我国高技术产业增加值占全部制造业增加值的比重为8.1%,而美国、日本和韩国分别为14.9%(1993年)、13.8%(1993年)、18.6%(1994年)。高技术企业的产值占GDP的份额也一直维持在1.5%至1.7%之间,而美国、日本、德国和英国等国家在1991年就达到了3%以上。从高技术产品的出口上看,我国高技术产业的国际竞争力较低。根据美国自然科学基金会的数据,1995年我国的制造业在世界制造业出口中所占的份额为3.2%,高于亚洲的韩国、新加坡,但是在出口中高技术产品比重仅占6.8%,在世界高技术产品出口中所占的份额远远低于这两个国家。以代表未来经济发展方向的信息产业为例,我国的计算机产量不到世界的1%,全国的产量还不到IBM一个公司(785亿美元)的60%;行业利润不及因特尔公司(69亿美元)的四分之一。我国集成电路的设计、生产技术基本依靠进口,软件产品质量差、功能单一,难以与发达国家相比。 可见,我国技术创新能力还不强,创新成果的利用率低,不仅同发达国家存在很大差距,同新兴工业化国家之间的差距也很大。 (二)我国企业技术创新滞后的原因 受传统体制的影响我国企业技术创新观念落后、知识产权保护意识薄弱、缺乏自主技术创新主体、技术创新人才培养滞后直接造成了我国企业技术创新效率不高、创新能力不强、技术成果转化率低这一尴尬局面。 1、技术创新的观念落后 缺乏市场意识的传统观念,是制约我国企业技术创新活动最大的思想障碍。企业是“企划事业的创新组织”还是“生产单位”,在中日两国的差异是很大的。在日本,企业是企划事业的创新组织,企业的本质特征或基本职能就是创新。而改革开放前,我国大部分的“企业”实际上只是按固定方式和指令计划进行产品加工的工厂或车间,即“生产单位”。这种观念至今仍未得到根本转变。1 在技术创新观念上,我国缺乏市场意识,将其理用来专指“技术上的小改小革”或“技术上的渐变性改进”,是一个纯技术学概念。2特别是目前一些党政官员和学者将“创新”等同于“创造”,或者将“创新”概念泛化,或者将“创新”说成是“创造新东西”而不提“市场成功”和“实现商业价值”,阉割了技术创新的本质内涵。 2、企业没有成为技术创新的主体 技术创新是技术与经济相结合的过程,而企业是实现这种结合的纽带与场所。因此,企业无可争辩地成了技术创新的主体。研究与开发(R D)是技术创新的上游活动,由于研究与开发活动与企业的生产经营以及其他经济活动的联系越来越密切,使得研究开发的重心越来越向企业转移,从而可以大大减少其他研发机构的研究成果向企业扩散过程中的中间成本,提高技术创新系统的运行效率。发达国家企业早已成为R D活动的主体,而我国企业目前存在的情况是:企业的研发机构过少和R D资源配置不当,R D经费投入总量不足,增长速度缓慢。 3、技工短缺,人才市场发育滞后 最近几年来,劳动力素质低下这一根本性问题,已经越来越受到社会的广泛关注。科学技术的进步和经济的发展与缺乏高素质的技术工人之间的内在矛盾越来越突出。很多企业技工短缺,技工队伍后继乏人,青黄不接的技工断层现象日趋严重。据有关资料显示:目前我国城镇企业共有职工一亿四千万,其中只有50%是技术工人。而在技术工人中,初级工所占的比例超过60%,中级工比例为35%,高级工仅为5%。在我国现有的技术工人中,有近70%是初中以下文化程度。而美国、日本等发达国家的情况则与我们恰恰相反:技术工人中的高级技工超过35%,中级工占50%以上,初级工只有15%。相比之下,差距之大显而易见,据报载:如今我国高级技术人才严重短缺,对高级技术人才的实际需求要比现有的高级技术人才数量高出大约12个百分点。仅软件行业的高级技术工人的缺口就达40万人以上。在知识经济条件下,人才已经成为最重要的资本,成为各国竞相夺取的对象。我国的人才状况不容乐观,其具体表现:公众文化教育水平低;人才短缺与人才相对过剩同时并存。 4、企业缺乏知识产权保护意识及其有力措施 企业缺乏知识产权保护意识及其有力措施表现在一方面企业知识产权权属不清。社会主义市场经济的确立虽使我国逐步建立了知识产权保护体系,并在保证一定的社会收益率的同时,充分顾及知识产权的私人收益率,创新的激励机制得以调整,但仍然存在创新知识产权权属不清的问题。我国专利侵权案的查处率很低。专利侵权案的查处率低是社会上假冒、仿制产品盛行的一个重要原因。对专利侵权案行为处罚过轻。因此,在我国不少地方,仿制与假冒他人商品的侵权者往往是最大的获利者,而发明创造者却是最大的亏本者;付出巨大研发新产品费用的企业常常是市场竞争中的失败者,而以不正当手段仿制的侵权者却常常是市场竞争中的成功者;经销真正的名优商品者往往盈利很少,而销售以次充好的仿制者却大发横财。另一方面企业本身知识产权保护意识薄弱。首先,我国企业不重视赋予创新成果以自主知识产权。其次,我国企业的知识产权作为一种无形资产流失严重。再次,多数企业尚未建立知识产权保护机制。 四、加强我国企业技术创新的对策 加强我国企业技术创新有着重大的现实意义,一方面要转变政府职能,制定相关政策营造企业技术创新的外部环境,另一方面企业要结合自身实际积极创建企业内部技术创新环境,推动企业技术创新的发展。 (一)营造有利于促进企业技术创新的良好环境 企业技术创新环境一方面要求为其技术创新提供强大的人力和物力保障,另一方面相关制度保证和整个社会创新意识的形成也有助于为企业营造技术创新环境。 1、完善我国社会制度(政策、法律)环境的措施 ①彻底转换政府职能,实现从计划经济体制到社会主义市场经济体制的转变,使企业成为技术创新的主体。政府职能的重点是投资于教育,投资于基础设施,为企业创造良好的环境。 ②科研体制要由以国家、科学院和高等院校为主逐步转变到以企业为主,以市场为主。科学院和高校除了必要的基础研究外,大部分应当是应用研究,其课题更要让科学院和高校与企业联系、结合。 ③完善现行的法律制度和政策,促进企业的技术创新。要做到:完善财政税收政策;完善激励技术创新的金融政策;完善专利制度;加强政府采购制度建设;完善中小企业技术创新的激励制度。 2、构建有利于企业技术创新社会文化环境 创建企业技术创新社会文化环境一方面加快观念转变,大力倡导鼓励创新、敢闯敢试、崇尚竞争、宽容失败、脚踏实地、不骄不躁的创新创业风尚,鼓励和引导企业探索建立创新文化范围。要做到:要树立勇于创新、敢为人先的观念;要树立追求真理、宽容失败的观念;要树立鼓励竞争、崇尚合作的观念;另一方面要加快教育体制改革。构建激励创新的文化环境,必须按照科教兴国和推进技术创新等要求,加快教育体制改革,以大力营造有利于创新的文化环境,培育和繁荣创新文化。 (二)加强企业技术创新能力建设 1、切实加大企业技术创新的投入 大量的资金投入是企业技术创新活动的必备条件。经费投入多少在很大程度上决定技术创新活动的空间规模和时间的持续性,是反映企业技术创新实力的重要标志之一。加大企业技术创新投入的具体做法有加强企业的自有投入,增加企业的技术创新积累;增加企业直接融资力度;利用资本市场推动企业技术创新。 2、提高技术创新管理能力 创新管理能力主要由三方面反映:创新战略、创新机制论述、创新速度。技术创新战略决定和统率企业创新的具体行为。企业能否正确选择并贯彻实施良好的创新战略,是其能否顺利推进技术创新,赢得创新收益的先决条件。企业要在正确地分析自身的内部条件和外部环境的基础上做出的企业技术创新总体目标部署,以及为实现创新目标而做出的谋划和根本对策。高度重视自己的技术创新速度,缩短与西方发达国家企业的差距。 3、通过多种方式培养和造就一批具有敏锐的创新意识、会管理、敬业精神强的企业家队伍。企业家不同于普通管理者,能够及时感觉和捕捉住各种机会,并能够采取创新行为获取创新利润。企业家的作用贯穿于整个企业的技术创新过程中,企业家常常是技术创新活动的倡导者、技术观念的创新者、技术手段创新的投资者、技术创新成果的采用与推广者、技术创新活动的组织者。企业家通过权利、感召力和创新精神,培育和建立有利于技术创新活动场所的文化氛围,通过自己卓越的管理才能,创造性地利用企业资源开拓商品市场,组织和管理企业技术创新活动。 4、提高研究开发能力。要继续推动建立健全技术开发机构、高水平的技术开发中心,对企业的研究开发条件进行改善,并吸收独立科研院所和高等学校的科研力量以多种形式投入到企业技术创新中来,以抓好重大关键技术的攻关,带动创新性的研究开发。对引进技术要在消化吸收的基础上进行二次开发,以提高自主开发和创新能力。同时,还要按照市场经济的要求,大力开发有知识产权的生产技术和有较高附加价值的名牌产品、新产品,成为进入市场的有力武器。 5、提高企业的制造能力。大量培养技术熟练的“蓝领工人”,提高企业的设备先进性,使企业的制造能力和创新能力相适应。 6、加强企业的营销能力。努力开发适销对路、节能降耗、降低成本、高附加值的产品,并以产品为龙头,带动相关技术的发展;努力发展和保护知识产权,加强工业性实验,促进应用和推广新技术的积极性;提高市场开拓能力,通过大量的市场调研,制定正确可行的市场营销战略,建立起快速的市场反应网络体系,并与国际标准接轨,采用现代化的管理方式,大幅度地提高企业市场预测和快速反应能力,促进创新产品的市场化。 (三)加强企业技术创新的风险管理 加强技术创新的风险管理,就是要通过对技术创新风险的识别、衡量、预测和分析,采取相应对策处置技术创新风险和不确定性,力求以最小成本保障最佳技术创新效益。企业可以采用以下几项措施来规避或减少技术创新的风险,以保障技术创新的最佳效益。 1、积极利用风险投资,使创新投资主体多元化 积极利用风险投资,使技术创新投资主体多元化,是企业抵御和化解技术创新风险的有效途径。由于技术创新是一项风险较大的活动,仅靠企业自身的力量是不足以承担技术创新的高风险。为此,企业应设法利用外部的风险投资,形成技术创新投资主体的多元化,共享创新成果、共担创新风险,从而在总体上增强企业的风险承担能力。而且风险投资机构往往由一些专家组成,他们精通专业技术,具有丰富的经验、知识和信息,能够积极参与技术创新决策、技术评估和市场开拓等创新活动,有利于降低企业技术创新的风险。 2、增强模仿创新能力,减少技术和市场风险 模仿创新虽然难以获得成功率先创新那样的高回报,但它却能有效回避率先创新的高额投入和高风险。在技术方面,一是模仿创新滞后进入新技术领域,使研发具有高度的方向性和针对性,可有效降低技术的不确定性:二是模仿创新可向多个技术先驱学习,选择成功的率先创新进行模仿改进,从而降低技术开发活动的不确定性;三是模仿创新可充分利用率先 创新在技术方面的溢出利益,包括免费获得大量技术和成功经验,以及以较低的价格购买到率先创新者的专利技术或许可,使得模仿创新的投资大为节约。 3、加强合作研究,化解技术风险 为有效化解技术风险,企业应积极加强与外界的合作研究,特别是要努力寻求与高等院校和科研院所在技术方面的合作研究,以充分利用外界的技术和人才优势,加强自身的薄弱环节和分散创新的技术风险。企业可以采用技术转让、项目委托、联合开发、人才交流等方式,加强与外界的合作研究,以缩短技术开发周期,减少技术风险,同时往往可以节省研发费用。此外,企业还可以采用引进先进技术进行二次创新的战略,降低技术研发的难度,同样可以缩短技术开发周期,降低技术风险,并减少R D费用投入。 4、提高技术创新管理水平 提高企业技术创新管理水平首先,要增强企业领导者的创新意识。国外先进企业的成功经验表明,企业家的创新意识是企业规避风险的有效保证。企业领导者要把创新视为企业发展的永恒主题,并成立以厂长或总经理为组长的技术创新领导小组,对企业创新战略进行筹划和决策,以保证创新思想的有效传播,使企业创新活动能够得到有效的实施。 其次,要构建合理的组织结构,加强技术创新的规范化管理。为了能够适应技术创新对组织结构的要求,企业组织的构建应具备一定的柔性、敏感性和适应性,以利于技术创新活动的组织与管理。同时,企业应不断完善和严格执行技术创新管理制度,并给予创新人员适度的分权和灵活性,以提高技术创新管理的成效。 再次,要提高技术创新决策的科学化。一是企业要提倡群体决策,通过共同目标的建立和广泛授权,让更多参与创新的人员参与企业技术创新决策。二是争取建立企业技术创新信息服务中心,充分利用现代信息技术,依靠互联网络、数据库、知识库等现代化工具,为企业技术创新决策提供科学的依据,使企业在最大程度上把握有关技术与市场的变化,从而减少因技术和市场的不确定性所带来的风险。 最后,要建立高效的技术创新项目管理机制。企业技术创新活动是一个涉及多个环节的复杂过程,为了减少创新过程的风险,必须加强技术创新项目管理,建立高效的项目管理机制,促进从创新项目的立项、研发、设计、制造到营销等环节管理的科学化。同时,在创新项目的开发过程中,应对项目的进展进行适时监控,保证创新项目按计划顺利实施,从而减少创新过程的风险,提高技术创新的成功率 企业技术创新论文:化工企业技术创新论文 一、化工企业技术创新存在的问题 1.创新人才培养机制落后 化工企业主要任务是有效组织生产进而创造利润,所以中心工作围绕生产和经营,而对技术创新人才的培养滞后于技术进步的需要。 2.技术创新激励机制不到位 大部分化工企业技术创新激励立足于实际创效,也就是在成果转化成效益后才有激励,激励方式单一,而对创新的过程激励微乎其微,尤其在鼓励试验性的创新和原创方面激励缺陷更为明显。3.缺乏足够的技术创新支撑体系技术创新是一项系统工程。除了参与创新本身所需资源,还需要强有力的后台支撑体系,而化工企业目前普遍缺乏系统的人、财、物的支撑。 二、化工企业技术创新过程划分 技术创新过程根据创新的成果显现可以划分为技术创新准备期、投入期、产出期、后评价期。 1.技术创新准备期 技术创新准备期有两层意思,一是企业确定了明确的技术创新目标,并据此制定具有战略指导意义的技术创新规划,搭建了高效的组织机构。二是科研人员到位,岗位职责明确,科研目标定位准确,科研人员也做好献身科研的准备。 2.技术创新投入期 指技术创新定位,项目明确后,技术创新组织和技术创新人员按照既定方针、目标和要求,实施技术创新的过程。这一过程在技术创新中持续时间最长。创新组织为技术创新人员提供良好的工作平台和创新保障,并在方向和政策上予以指导。技术创新人员付出艰辛努力,在实验中不断总结,不断创新,不断突破自我思维模式,而行为上的付出、思想的创新、方向的多变性都会随时随地考验一个科研人员的意志。 3.技术创新产出期 是整个技术创新的落脚点,有了前期的准备、努力,就有了技术创新成果。技术创新产出期是对准备期和投入期的全面检验和总结。不管是新技术的应用,还是新产品的出世,都使企业和科研人员有了物质鼓励和精神满足,又会产生新的动力,继续推动技术创新。 4.技术创新后评价期 是在技术创新成果鉴定完成并在推广使用后,在追求创新成果转化后的利润过程中的评价过程。由于技术创新成果具有很强的外部性特征,创新利润容易溢出或不足,加强后评价工作,是对整个技术创新过程的总结。 三、化工企业技术创新过程激励及平衡控制 在技术创新中建立过程激励机制,注重从创意提出,到项目实施、成果转化、市场开拓的全过程的技术创新激励机制。具有正面导向作用的技术创新激励机制可以最大限度地激发和调动科技人员的积极性和创造性。企业使命在于追求效益最大化,将效益和技术创新激励机制挂钩需要做好平衡控制。同时平衡控制好技术创新激励机制可以解决好各层面和群体对技术创新的利益诉求。 1.准备期的激励机制 在准备期的激励实质上是对技术创新从源头实施激励,实质是对技术创新“概念”的奖励。主要包括科技创意、市场调研、合理化建议等。其中科技进步创意奖旨在开拓科技人员创新思路、寻求创新课题、保护创新成果、激发创新热情,鼓励原创性建议。市场调研奖作为技术创新激励机制的专类子项,主要奖励对行业、产品、技术具有全局性趋势研究,对技术创新具有指导意义的重大市场调研课题。合理化建议激励目的是对职工提出的合理化建议进行奖励,推进群众性合理化建议的深入开展,因为合理化建议是实施技术创新的源泉和基础。 2.投入期的激励机制 投入期的激励重点在于对技术创新的过程激励。主要包括科技项目过程激励奖,其目的是针对部分持续时间长、实施难度大、参加人员变化多、影响深远的重大科技项目,对关键节点实施激励可以确保其能按照计划节点,稳步推进,并最终取得预期效果。 3.产出期的激励机制 产出期的激励分成果激励和成果转化激励两种。成果激励主要包括科技进步奖,目的是对具有自主创新,能形成知识产权,完成工业化应用,具有良好经济效益或社会效益的科技成果给予的奖励,可以细化为包括科研开发、新产品市场开发、推广应用、论证及重大工程建设等类别。成果转化激励主要包括科技项目利润提成奖、专用产品激励奖,其中科技项目利润提成奖旨在对在开发新品,市场开拓,推广应用新技术、新材料、新设备,提高产品质量,降低物耗能耗,提高生产效率等工作中取得直接新增利润的科技成果。 4.后评价期的激励机制 在注重技术创新激励的同时,同样注意不断巩固技术创新所取得的成果,启动对科技进步获奖成果连续三年及以上后评价工作。企业科技主管部门要跟踪获奖成果,对获奖成果效益、效果进行连续三年评估,向上级科技进步奖评审委员会提出评估报告。构建技术创新的风险分担机制,对效益、效果不能巩固的成果,要采取负激励,通报批评或者必要的责任考核是可以采用的方法,尤其是对直接责任人的负激励,更会促进技术创新的实效。 四、化工企业技术创新支撑体系 在技术创新中,建立系统完善的配套支撑体系和公共服务平台,对促进企业技术创新是必要和有益的。支撑体系也是技术创新的激励的补充和完善,以及为完成这种创新而建立起的保障措施。 1.组建技术智库 大型化工企业在技术创新过程中要有自己的技术智库,有效指导技术创新。从创新方向、领导和组织、成果评审,智库可以发挥重要的作用。 2.充足的资金支持 技术创新需要“下本钱”,要舍得投入。企业技术创新需要紧跟市场需求,更要引领市场需求。在追踪和超越前沿技术时,前期的必要资金投入会很好地促进技术创新。足够的资金投入保证了装备的更新升级、科技实验的材料费用支撑。 3.强有力的人才支持 具体做法包括在人才的引进上注重针对性、适用性和计划性,注重考察引进人员的专业知识和综合素质。注重与大专院校合作培养模式。以学科带头人的培养,带动相关领域的技术创新。加强内部经验交流、论文、对外技术交流,开扩技术人员视野。注重年轻科技人员在实践中锻炼成才。建设仿真培训系统、培训信息化平台,搭建科技人员专业知识培训信息化体系。 4.持续完善的硬件支持 企业在技术创新上要按照总体规划、分步实施、急需优先的原则,加强科研硬件设施的建设,持续提升技术创新手段,为科研人员开展新工艺、新技术研究及新产品开发提供有效的硬件保证。同时编制中长期科技发展规划。 5.信息化的软件支持 适应全球信息化发展的要求,化工企业需要建成高效实用的企业信息化软件体系,为企业技术创新活动提供查找资料、收集信息的方便、快捷通道。完善的管理信息系统可使技术人员方便、及时查询企业内部生产、技术、管理及相关信息,实现企业办公自动化、资源信息化和决策科学化。同时需要建设科技情报信息网络,方便查询相关技术领域的最新信息,收集资料,了解前沿技术的发展趋势,为研发工作提供信息资源。 五、结论 综上所述,化工企业技术创新是一项系统工程,在创新过程中科学划分技术创新过程,并实施过程激励,同时有效控制平衡奖励,建立配套的化工企业技术创新支撑体系,可以促进化工企业技术创新持续有效开展。 作者:张慧渊单位:中国石化集团四川维尼纶厂办公室 企业技术创新论文:石油企业技术创新论文 1石油企业技术创新的作用 1.1技术创新是石油企业持续发展的动力 在石油企业发展的历史长河中,技术创新起到了重要的作用,它是石油企业不断发展的动力,如果缺少技术创新,石油企业不可能走的很远,只能最终被社会所淘汰。在我国80年代初期,那时的石油企业技术尚未成熟,不能满足生产需要,于是根据需求研发了喷射钻井技术,该技术的研发使当时的石油产业发生了质的改变,不仅解决了钻井效率低的问题,更是极大的提高了生产效率,这也使石油企业感觉到技术的重要性。当时间到达90年代时,石油企业研究开发了新的技术—水平井钻井技术,该技术的开发使用极大的解决了老区油田开采难度大的问题,提高了开采效率。 1.2石油企业技术创新是提高竞争力的重要手段 当今社会是比拼技术能力与技术创新的社会,在世界经济一体化的背景下,石油企业面临的不仅仅是国内的竞争压力,更有国际石油企业的竞争压力,要想提高企业的竞争力,就必须不断进行技术革命,将世界一流的科技技术应用于实践之中。在国际市场上早已经注意到技术革新的重要性,如早前世界著名的石油公司埃克森研制的“地质导向钻头”,该技术可以根据地下油层的变化而自动调整钻探参数,不仅提高了钻井效率更是降低了成本。在如此严峻的形势下,石油企业必须要增强危机感和紧迫感,坚持技术革命路线,加快改革步伐,只有这样才能提高石油企业的竞争力。 2石油企业技术创新的主要途径 2.1适当的技术引进 不可否认,当前我国石油企业的技术能力的确与国际石油企业有差距,尤其是一些高端优秀技术,钻井配套设备等方面,而且在钻井效率与油气采集率等方面也有明显差距。所以如果我们想提高石油企业竞争力,就必须适当的引进国外先进的技术和设备。在我们技术水平处于欠发达阶段时,可以先进行使用与模仿,后进行自主研发。 2.2加大石油企业技术创新的力度 石油企业在引进国外先进技术与设备的同时,更要加大企业自身技术创新的力度,不能只是一味的引进和使用,而忽略自身的技术发展,相反更应该树立坚持技术创新的信心,只有这样才能提高我国石油企业在国际中的地位,赶上甚至超过世界的先进水平。例如早在20世纪90年代,胜利油田从美国进口过水泥搅拌技术,由于当时的固井施工过程中用的水泥需要人工搅拌,人工搅拌不仅效率低,质量差,而且浪费大量的人力资源,所以亟需引进新的技术,在引进美国水泥搅拌设备后,虽然其解决了搅拌效率低的问题,但是其自身也有一些缺陷,例如适用范围小等缺点。所以该企业技术人员大胆的对该技术进行改造,不仅提高了其搅拌效率更是将原来只能搅拌2种物料提高到4种以上,此后该技术在许多油田被推广使用,为油田创造了极大的经济效益。从上述例子中可以看出,国外先进技术的引进对我国石油企业的快速发展具有重要作用,但是技术创新才是企业实现质的飞跃的关键。 3技术创新过程中需要注意的问题 3.1正确认识技术创新 在当今社会背景下,很多人提到技术创新都感到离自己很遥远,认为技术创新高不可攀,造成这种现状的根本原因是没有正确认识和理解技术创新,技术创新并不是一夜之间爆发的灵感,而是在实际工作中的工作经验积累到一定程度而产生的灵感。石油企业是大型企业,从最初的地质勘探工作到最终的油田开采,其中历经很多道工序,每一道工序都可以进行技术创新,所以一定要在企业内部宣传好技术创新的重要性,使企业员工积极的进行技术创新。 3.2在企业内部建立技术创新机制 当前我们国家颁布了一系列关于技术创新的政策,鼓励人们进行自主创新,所以石油企业一定要把握时机,在企业内部建立技术创新机制,制定和完善技术创新的相关政策,增大企业对于技术创新的资金投入,重点培养具有创新能力的团队,充分调动科研团队的创新积极性,并增加技术创新团队与外界交流学习的机会。 4结语 综上所述,我们不难看出,虽然我国石油企业技术整体上与国际一流水平还有差距,但是不能妄自菲薄,而是应该根据当前石油企业的实际情况以及自身特点进行技术改革,石油企业只有不断的进行技术改革,才能在这个优胜劣汰的社会中,找到企业发展的目标和方向。希望通过笔者的探讨能够为我国的石油企业发展做出一份贡献。 作者:王丹 单位:中海油能源发展股份有限公司天津人力资源服务公司 企业技术创新论文:熵值法的企业技术创新论文 1构建企业技术创新能力的评价指标体系 企业技术创新能力在省级区域之间存在显著差异已是广泛共识,学术界对这一事项的发展状况及其区域间的差异展开了积极地探索。企业技术创新能力是一个涵盖多项指标范畴的综合性概念。在测度区域间的企业技术创新能力与差异情况时,我们需要设立一套科学合理的指标体系。根据现有关于企业技术创新能力评价指标体系的研究成果,本文秉着对“创新能力”涵义的界定,兼顾指标数据的可获得性原则,设计了如下企业技术创新能力评价指标体系,具体参见表1。这套指标体系包括创新基础、创新投入、创新实施能力、创新产出能力以及创新环境利用能力共五个方面的一级指标,每个一级指标按其涵盖内容设置二级指标,并利用熵值法计算出了相应指标的权重。 2研究方法与数据说明 2.1研究方法众多经济统计分析方法中综合评价法是较为广泛运用的研究方法,而对研究对象指标值的差异评价被认为是非常重要的环节。熵值法能够充分获取原始数据信息,克服主观选取指标的随意性,因此这种方法是一种科学客观地赋权的处理办法,被广泛应用于社会经济、统计学等各个领域。其主要原理是:利用熵值大小来测度已知指标数据的有效信息量并进一步计算出权重,也就是通过评价对象的指标差异程度来确定各项指标的权重。如果指标的离散程度越大,说明各评价对象的某项指标值差异较大,熵值较小,则表明该项指标对综合评价的影响较大,所提供的有效信息量较多,其权重也相应较大;相反地,当指标的离散程度越小,说明各评价对象的某项指标值差别较小,此时熵值较大,则反映了该项指标所提供的有效信息量较少,在整个指标体系中,作用很小,该指标权重也相应较小。如果各评价指标的某项指标值完全一致时,此时熵值达到最大,这意味着该项指标可以从评价指标体系中剔除。该方法的具体核算过程为。 2.2数据说明在考虑符合国家战略和便于企业理解的前提下,创新指标体系的设计应该具有较强的可操作性,政府、相关中介机构等可以比较方便地开展客观评价工作。选取的指标主要考虑便于收集、可量化、易于比较,通常采用国家统计局指标以及企业财务科目可产生的指标数据,较多采用比例指标等。本文以2012年我国31个省区为研究对象,数据信息来源于2013年的《中国科技统计年鉴》、《中国火炬统计年鉴》等资料收集和整理我国省市自治区的2012年各项指标相关数据。本文所考察的变量指标是2012年的截面指标,所以未对相关指标进行价格平减处理,所涉及的价值量指标均采用现价计算方法。为了更为深入地研究我国省级区域间企业技术创新能力,揭示其在各方面的具体情况,我们根据综合评价体系中一级指标进行排名,并对省市自治区指标分布的结构性特征详细分析。 3企业创新技术能力及其区域差异 根据上述熵值法的具体过程计算了我国31个省市自治区企业创新能力各项指标权重(表1)以及各省市自治区企业技术创新能力的排名得分(表2)。由企业技术创新能力各领域的权重可知,创新产出能力的权重最大,其次是创新环境利用能力,其余的创新能力按权重由大到小依次为:创新投入能力、创新基础、创新实施能力。相比较而言,一些指标所体现的创新能力权重较多,说明指标在创新的投入和产出上取得了较好的效果,相应地对该创新领域的贡献也越大。比如,在创新基础条件指标体系中,贡献较大的指标是“有研发能力的企业数”和“有R D活动的企业数”,而创新实施能力中,各项指标贡献度较为平均。通过对企业创新能力的区域综合得分与一级指标排名情况,可以看出,2012年东部沿海地区中的广东、江苏、、山东、上海等排名靠前,而西部地区的青海、西藏排名靠后;从一级指标排名变化来看,四川和青海五项指标变化最大,陕西和西藏指标变化最小;宁夏和安徽在创新础方面上升较大,吉林在创新投入能力方面排名下降9位,福建省创新实施能力下降较大,贵州在创新产出方面进步较大,贵州和天津创新环境利用能力变化幅度较大。通过熵值法测算的指标权重,明晰了创新领域在综合评价中的地位,一定程度上,客观地证明了各项指标数据在整个评价指标体系中的贡献比例,也从某种程度上反映了当前我国企业技术创新能力的重点领域仍在创新的产出与环境利用方面,相比之下创新实施活动能力仍显不足。2006年,我国首次提出了以自主创新的国家战略和建设创新型的国家目标。同年,国务院国资委、科技部以及全国总工会决定开展评选国家创新型企业的活动,用以体现企业是自主创新、创新性国家主体的优秀思想。我国政府制定的“十二五”规划明确指出了“加快建立以企业为主体的技术创新体系,重点支持和引导创新要素向企业聚集,加大政府科技资源扶植力度”。但由于受到多方面因素的制约区域间企业技术创新能力发展存在不平衡、不协调状态,创新之路依然任务艰巨。 4研究结论与政策建议 通过熵值法测算分析可以发现,我国省自治区之间及东南沿海、西部等四大地区之间企业技术创新能力差异较大,企业创新发展正面临多方面因素制约,这是我国制定经济、文化、科技、人才等发展必须面对的客观事实。针对区域间企业技术创新能力的差距,提出以下政策建议:(1)引导企业技术创新各要素在区域之间的流动。由于经济、科技、教育、自然资源等方面的差异,决定了不同区域的技术创新要素的禀赋并不均衡。如何激励和引导创新要素的自由流动,成为各级政府着力解决的问题。可以通过财政、税收、金融等方面政策,鼓励创新要素流动,通过积极发挥地域间创新辐射及联动效应,实现区域间技术、资金、人才等资源扩散与优化配置,达到创新能力区域间协调发展,优势互补,最终形成共同提高的局面。(2)转变企业的战略定位模式,注重企业技术创新的持续成长。基于市场销售的成长战略容易使企业忽视技术创新,更多的是通过在现有市场开发需求,与对手进行产品价格竞争,来获得市场份额售。虽然这种战略定位在过去的若干年中对企业发展产生了极大地促进作用,但这种定位模式不具长久性,我国广大企业应树立以技术创新为成长战略的定位思想。(3)根据不同地区,实施差异化的区域性创新战略。面对我国企业技术创新能力的区域分布并不均衡的现状,实施差异化创新战略是必然选择。企业技术创新能力较低的省份如青海和西藏,应将逐步把培育与积累技术创新能力的作为发展战略重点;对于创新能力处于中等偏下的省份如宁夏、内蒙古,建议其技术创新的战略重点应放在引进、消化吸收后,再进行技术创新;那些己具备较强创新能力的省份比如重庆、安徽等,可以考虑开展以技术集成为主导的创新战略;己经具备较强的技术创新能力与基础条件的省份,如广东、江苏、上海等地企业应不失时机地实施自主创新技术战略,继续增强其技术竞争能力。 作者:任淑荣单位:河南农业大学经济与管理学院 企业技术创新论文:小型工业企业技术创新论文 一、模型、变量与数据 (一)模型研究分为两个部分,第一部分的研究目的在于判定能够显著标志和区别企业出口概率的因素是否与能够显著标志和区别企业出口强度的因素存在差异。在每一种创新衡量标准分类下,进行两种模型的估计,一是企业出口概率的预测模型,采用Logit估计模型,其中因变量为(0,1)变量,有出口行为的企业赋值1,无出口行为的企业赋值0。在Wakelin的研究中,使用Porbit模型对企业的出口概率进行估计。本研究认为:由于自变量均为连续变量,且又因为Probit模型对分组实验数据的分析会更加有效,因此认为使用Logit模型估计企业的出口概率会更加合理;第二个模型仅以有出口行为的企业为样本,并采用相同自变量指标考察企业出口强度与企业特征之间的关系,其中因变量为企业出货值占产品销售收入比重,同时由于异方差出现的可能性,采用WLS估计。 (二)变量影响企业出口行为的自变量分为五个部分,第一部分为企业规模,采用平均职工人数指标,并加入平均职工人数的平方项,检验企业的出口概率与企业规模之间是否存在“U”型关系;第二部分反映企业的人才积累,采用人均主营业务工资指标,通常认为企业职工的工资水平越高,则该企业职工的技能水平也相应越高;第三部分为企业的盈利能力,采用营业利润指标,反映企业应对各种风险的基础能力;第四部分表示企业的成本状况,采用销售成本指标,反映企业出口对成本的敏感程度;第五部分为企业的创新行为,根据不同的创新类型划分办法,分别采用研发费用支出和新产品产出两个指标,用来反映企业的创新行为对出口的作用[3]。 (三)数据本研究所用数据来自国家统计局2009年规模以上工业企业调查数据库,该数据库包括全国160231家规模以上工业企业的详细数据,其中涉及到创新的指标只有研发费用支出与新产品产值。本研究采用两种方式衡量企业的创新类型,第一种是以企业是否具有新产品产值为衡量企业是否进行创新的标准,在这种衡量标准下,将企业分为创新企业和非创新企业,并就相同的自变量建模,其中反映创新行为的指标为研发费用支出;第二种是以企业是否具有研发费用的支出作为衡量创新行为的标准,据此将企业分为创新企业和非创新企业,其中反映创新行为的指标为新产品产出。 二、实证分析 (一)描述分析在创新属性和出口类型交叉分类下,我国小型工业企业表现出一些基本特征:非出口企业与出口企业数量上的差距较大,其中非出口企业几乎是出口企业数量的4倍,各种创新类型下出口企业与非出口企业各自的职工人数保持在一个相对稳定的范围,出口企业职工人数在100人左右,略高于非出口企业(75人左右);出口与非出口企业的平均工业总产值,以及人均主营业务工资相差非常小,这样看来小型企业中出口企业与非出口企业在规模经营方面并不存在显著的差异。从企业的创新行为看,小型企业中创新型企业与非创新型企业,以及各种创新类型企业内部出口企业与非出口企业之间差距却十分显著。新产品成为小型企业进入国际市场的重要工具,而研发费用投入并未成为促进企业出口的有效措施:在以新产品产出作为划分企业创新属性标准时,创新型企业中出口企业的研发投入大大少于非出口企业,而对于非创新型企业内部,出口企业与非出口企业在研发投入上的差距并不明显。整体来看,创新型企业在研发上的投入整体上优于非创新型企业,但是已经进入国际市场的小型企业却在研发投入上有所欠缺。在以研发投入作为判别企业创新属性标准下,创新型企业不仅在新产品产值总量上优于非创新企业,而且在两种创新类型企业内部,出口企业也拥有更多的新产品。 (二)模型分析从表1显示的模型拟合结果看,两种分类标准下Logit预测模型的准确率均较高(准确率均达到60%以上,最高达到80%强),WLS模型的拟合优度也近乎达到了1。从模型拟合结果看出,在小型工业企业中,基本上影响企业出口概率的因素,也同时影响到了企业的出口强度,也即是说,进入国际市场前后企业发展所关注的因素变化不大。小型工业企业规模对出口概率和出口强度都表现出明显的倒“U”型关系,也即是说当企业规模扩张到一定程度后,企业人数的进一步扩张会降低企业的出口意愿和出口强度,而在这个转折点之前,企业规模的扩张对企业出口行为的优化大有益处。因此,对于小型工业企业来说,将企业的人员规模控制在一个合理的区间内,是实现企业资源有效使用的基础之一。人均主营业务工资的提升对两种分类标准下非创新型企业出口概率和出口强度都显示积极作用,对于缺少创新投入或是创新产出的小型工业企业来说,他们更加依靠的是高技术的人员,或是更多的熟练工人,因此人力资本的积累是它们出口扩大的重要基础。对于创新型企业而言,新产品分类标准下的创新型企业人均主营业务工资的提升降低其出口概率,但是出口概率的提升得益于营业利润的提升,这与其他类型企业的表现不同,即具有新产品的小型工业企业在面对国际市场的挑战时,更多的是依靠企业自身利润的增加,人才的积累对其进入国际市场并无优势,但是当企业进入到国际市场后高技术人才的积累会支持企业在国外市场中竞争,这也是中国小型工业企业与大型企业在国际市场进入策略上的最大不同之处。小型工业企业的出口概率对成本具有较高的敏感性,但是从拟合结果可以看出,不论企业是否进行了创新,企业的销售成本都对企业出口概率具有积极作用,且这种促进作用在创新型企业中表现更为明显。 小型工业企业研发费用的支出不论是对企业出口概率还是出口强度而言,都显示消极作用,而相对而言,新产品产值却刺激了企业出口预期。理论上,小型工业企业的出口行为和出口竞争力建设都要依靠创新能力的提升,但是由于其本身无法承担巨大的创新费用,因此创新费用支出作为增加成本的一项措施,对其出口行为反而会有抑制作用,这也说明对于处于弱势的小型工业企业来说,它们自主创新能力的提升必须依靠国家的扶持,当自身能力达到一定程度之后,才可通过自身的研发投入来加强创新能力,从而通过新产品的生产和组织上的优化来完善出口贸易行为[4]。 三、结论 研究发现,我国小型工业企业在金融危机中难以抵御风险的原因:我国规模以上小型工业企业对成本的敏感度很高,企业对研发资金的使用缺乏效率,使其效用得不到充分的发挥,企业的创新投入并不能显著提升企业进入国际市场的机会,同时对进入国际市场后企业的完善和发展也无益处[5]。与此相反,研发费用会增加小型工业企业的成本,从而降低其价格静态比较优势;我国小型工业企业虽然自主创新能力较差,但是在模仿等创新模式下获得的新产品对企业出口的促进作用显著,新产品的生产很大程度上增加了企业的动态比较优势,增强了我国小型工业企业在国外市场中的竞争力。 作者:王元福单位:郑州成功财经学院 企业技术创新论文:中小企业技术创新论文 1我县中小企业技术创新的存在问题 1.1企业高素质技术创新人才匮乏高素质的综合型人才是企业技术创新的重要资源,对于企业的生产力水平和产品提高起着至关重要的作用,但由于多数中小企业管理者的素质难以与时俱进,对建立现代管理制度不够重视,一方面缺乏自主研发的激励机制,那些有能力的人才即使引进了,也大多不会留下来,另一方面又怕培育的人才被人挖走,很多企业不肯花本钱培育人才,因此在企业中从事高新技术研究开发的科技人员中,具有高中级技术职称的人员比率很低,缺少优秀的团队技术创新是无从谈起,因此,高端人才的缺乏严重制约企业技术创新能力提高,使得惠安中小企业难予形成有水平的技术创新。 1.2企业的技术创新外部环境有等改善在企业技术创新中,工商、税务、财政、科技与业务主管部门协调不够,企业的技术创新融资渠道不畅比较突出,一些社会化的科技体系尚不健全,现有的服务机构不多,不够规范,未能满足企业对技术信息、人才流动、市场能力分析、管理咨询等技术创新方面的实际需求,还没有形成关心科技进步,支持技术创新的社会氛围。 2政府在增强惠安县中小企业技术创新几点对策 进入以知识化、信息化、技术化为特征的新经济时代,相比与大企业,中小企业由于相对简易的决策程序,以及企业结构的活力与效率,使得中小企业技术创新具有多样性、广泛性,全球很多技术创新及新产品都是由中小企业创造的,像苹果、索尼、松下很多知名的大企业只是围绕产业链条,对具有独特技术创新的中小企业实施高价收购,并利用自身强大的技术力量进行完善补漏或改进,然后依靠自身强大的营销网络和企业优势迅速推出技术创新产品去占领市场。因此,作为公共服务的提供者,管理者的政府,应克服以往的“扶大不扶小”、“扶强不扶弱”的观念,转变思想,给予中小企业更多的关注,激活中小企业的技术创新积极性,成为中小企业提高竞争力,突破发展困境的背后推动者。 2.1营造中小企业技术创新的政策环境通过出台并落实好《惠安县鼓励技术创新暂行规定》及《关于进一步鼓励企业自主创新的若干意见》等鼓励自主创新的优惠政策,充分发挥经济、科技政策的导向作用,引导企业优化结构,转变增长方式。实施激励技术创新的税收政策,推进企业研发平台建设,如对企业有关研发的费用实行税收减免和抵扣,企业投入的研发经费抵免企业所得税,按照企业年度研发支出的平均额实行优惠税率,加速研发设备的折旧,缩短折旧期限。实施支持技术创新的金融政策,如开展知识产权和非专利技术等无形资产的质押贷款试点,推进多层次的信用担保体系建设、针对中小企业技术创新的多层次信用担保。 2.2组织中小企业搞联合创新作为县级中小企业,因资金、人才的欠缺,对于企业的技术应用创新,特别是针对行业的共性、关键性技术,单靠单个企业单打独斗搞技术创新,投入的资金技术是很有限的。所以政府应牵头,通过联合创新的形式,引导行业内企业与高校进行联合技术创新。如:(1)引导中小企业采取与高校进行产学研对接。可直接应用高校的成果,或将技术创新的难题,提供经费,委托高校进行,技术创新成果直接归企业或与高校共同拥有。与高校建立实体的科技创新载体,如工程研究中心、企业技术开发中心等。(2)组建或加入产业技术创新战略联盟。这种形式主要是通过协议的形式围绕产业技术创新的关键问题,对现有的创新资源的进行分工,开展技术合作,共享知识产权,共同推进产业发展优秀技术的突破,实现产业内部进行技术转移及科技成果的商业化运用,提升产业整体竞争力。(3)建立新型科研机构。这是一种有实体支撑的科研机构,区别于传统科研机构,它主要由民间资金举办,像泉州荣广雕刻研究所,由惠安县荣发石业和广州美术学院共建,由于运行机制灵活多样,重视成果转化,大部分从事源头性的技术创新和研发工作,引领行业和产业技术创新。 2.3发展科技中介服务体系科技中介服务体系是科技成果转化和产业化的桥梁,是为中小企业技术创新和提高竞争力提供社会化、产业化服务的科技服务机构所组成的科技组织系统。目前在惠安主要由惠安县生产力促进中心、惠安县高新孵化基地、惠安县绿谷高新技术孵化基地、技术市场等政府举办的公共服务体系。这种单一的政府运作方式不能适应现阶段惠安县中小企业技术创新需要,特别是面对很多中小企业很难配备专门的科技管理人员,对于许多的科技政策享受,项目的管理、与政府进行沟通等存在着很多薄弱环节,政府应通过政府引导资金与政策,鼓励成立由政府、企业、金融保险、民间资金等共同介入中小企业服务体系,探索中小企业公共服务平台的绩效评估机制,提高平台的专业化水平和专业服务质量。 2.4鼓励企业柔性使用人才由于县域中小企业,受生活、交通,人文、技术创新氛围的限制,很多中高端人才都往大企业、大城市发展,中小企业很难招到,即使招到也很难留住人才。因此政府可通过引导企业建立博士后工作站,院士工作站的形式,引导企业柔性使用人才,达到不为我所有,但为我所用。 2.5倾斜技术创新投入由于技术创新的高投资和高风险性和市场经济激烈的竞争,中小企业受其自身条件的限制,一次技术创新的成败可能直接关系到中小企业的生存和发展。因此对于中小企业承担的技术创新项目应财政投入应当适当给以倾斜,降低中小微企业科技研发投入风险。政府可以设立中小企业技术创新资金和中小企业技术创风险担保资金,以贷款贴息、无偿资助和资本金投入等方式,培育和扶持技术含量高、市场前景好的科技项目,引导社会生产要素的聚集,加快中小企业技术创新的步伐。政府还可以设立一些针对中小企业的政府购买的竞争性科技项目,引导中小企业转型升级开展技术创新。 2.6加强公平竞争和知识产权保护大部分中小企业没有大企业大规模生产先进工艺设备的优势,在经济实力及市场竞争中处于弱势群体,在同质低价的竞争是没有优势,必须走“制造差别化”,通过靠自已独特的技术创新赢得市场逐步发展。因此,在中小企业技术创新中,最关键是创造公平竞争的外境,政府履行职责加大对知识产权保护,特别在县域中小企业本身知识产权保护意识不强,有些中小企业通过恶性竞争的挖走掌握优秀技术的人才,占有对方的创新成果屡见不鲜。这种政府应当加强宣传和执法力度,通过各种渠道加强企业的知识产权的保护,还应监督企业约束自身,不要通过不公平竞争来带动企业的一时发展。 3结束语 中小企业的技术创新对现阶段中小企业的“二次创业”健康发展尤为重要,我们应针对当前惠安中小企业发展实际情况,继续做好“五清零,六提升”专项行动,分批分年对没有研发机构及人员、没有设立研发专帐及投入研发经费、没有开展研发活动、没有获得自主知识产权(专利)、没有享受科技政策支持的规模以上企业和科技型中小企业开展“清零”行动,对已经具备一定创新研发能力的科技型企业,着重从企业研发机构、项目带动、产学研结合、知识产权、信息化运用和创新示范等方面加以引导“提升”,推动中小企业“二次创业”,进一步提升中小企业自主创新能力。 作者:庄月蓉单位:惠安县科学技术情报研究所 企业技术创新论文:冲突与企业技术创新论文 1研究设计 1.1研究方法 在效率测度方面,目前主要有两类方法:一类是以Charnes(1978)[8]等提出的数据包络分析方法(DEA)为代表,另一类是以Aligner等(1977)[9]提出的随机边界分析方法(SFA)为代表。与DEA方法相比,SFA方法具有明显的优势,前者采用数据规划方法,无需建立变量之间严格的函数关系,也就难以对变量的显著性进行检验,而后者则以坚实的经济理论为基础,可以判断模型拟合的优劣。同时考虑到随机冲击效应和技术欠效率是随机边界模型理论的精髓,相比于平均生产函数和确定性前沿生产函数同样具有优势。基于以上考虑,我们决定采用这一方法。我们首先假设在没有冲突的情况下,经营者为了实现高额回报率和企业的长远发展,会根据其外部环境和内部条件设定其最佳创新投入。在放松这一假设后,任何形式的冲突都会降低企业的研发投入,使得该值并未达到最大,而我们恰恰可以把这一技术水平损失看作公司的实际技术创新能力与前沿技术创新能力的偏离。基于这一想法,在考虑冲突的情况下,公司的实际技术创新水平可以表示为。的相关变量,考虑了企业治理结构的异质性对企业技术创新行为的影响。(4)式和(5)式构成了异质性随机边界技术创新模型。通过这一设定,使得本文的后续分析具有很大的灵活性:其一,可以采用似然比检验进行定性分析,考察模型的异质性设定是否正确。其二,可以构造“技术创新效率指数”进行定量分析,它表示企业的实际研发支出与最佳研发支出的偏离程度。 1.2变量构造 1.2.1被解释变量目前,理论界采用以下几种方法来衡量企业的技术创新水平:一是用创新投入来衡量,如Hansen&Hill(1991)以研发支出与销售额的比值度量。二是以创新产出来衡量,Kochhar&David(1996)[11]以公司开发的新产品数量作为技术创新水平的度量指标,鉴于技术创新成果的可比性较差,而且较少受管理层控制(Davidetal.,2001)[12],所以不宜把创新产出作为被解释变量,但创新投入却不同,它主要由企业的经营者决定,加之考虑数据的可得性,故本文以研销比作为企业技术创新的变量,记为LnInno。 1.2.2公司特征变量一是企业规模(size)。本文借鉴Hansen&Hill(1991)[10]等学者的做法,选用企业固定资产年平均余额作为企业规模的度量。二是现金流动性(cash)。根据Jensen(1976)[3]提出的自由现金流假说,如果企业有充足的现金流,那么企业管理者倾向于扩大企业R&D投资,以便获取更多的控制权私有收益。本文选用经营活动现金流量净额/营业收入总额来衡量。三是负债率(debt)。当企业外部融资受到约束导致企业内部资金不足时必然会减少研发投入。四是资产周转率(TAT)。研发投入作为一种风险大、收益高的投资活动,其回收周期通常具有长期性,如果企业注重短期资产周转的话,势必会降低企业的研发投入水平。五是主营业务比重(ratio)。企业主营业务突出,更容易有更多的财力和物力去进行研发投入。本文选用企业第一位主营业务收入占总收入的比重来表示。 1.2.3冲突变量本文主要选取四种治理结构变量反映企业的冲突因素:一是股权集中度,我们用企业前三大股东持股比例作为变量;二是股权制衡度,我们选用Z指数对其进行度量。Z指数反映的是企业第一大股东和第二大股东之间的持股比例的比值,Z指数越大,意味着第一大股东和第二大股东之间的力量差异越大,第一大股东的优势越明显,其对公司的控制能力也越强,股东之间的制衡能力也随之越弱;三是机构持股对冲突的影响,我们选用机构持股比例作为变量;四是高管激励对冲突的影响,我们按照大多数学者的做法选用高管持股比例作为变量。本文数据来自于wind数据库,样本区间为2006-2011年。筛选原则如下:1)剔除金融类上市公司;2)为了避免离群值的影响,我们在第1%和99%百分位上对主要变量进行了Win-sorized缩尾处理,数据处理和估计均采用sta-ta12.1完成。各变量的名称、含义以及相关统计特征如表1所示。 2结果及分析 2.1异质性随机边界技术创新模型估计结果为了保证估计结果的稳健性和客观性,我们在多种设定下分别进行了估计。估计结果见表2。模型1为传统的固定效应模型,模型2-模型6则是采取异质性随机边界模型,其中,模型3-模型6是在模型2的基础上,通过对参数施加各种约束得到的回归结果。根据各模型的对数似然值以及似然比检验,模型2要显著优于其他模型,这意味着本文选用异质性随机边界模型是合理的,所以后文的分析主要是依据模型2进行。根据表2第一部分的回归结果,我们发现无论是约束方程还是非约束方程,企业特征变量都通过了显著性检验。企业规模对企业技术创新具有显著负向影响,这是因为随着企业规模的扩大,研发投入在总规模中的比例是降低的,从而导致企业规模变量为负。负债率与我们预期的符号一致,这意味着随着企业负债水平的提高,用于研发的比例降低,不利于企业创新投入的提高,这与冯根福等(2008)[1]和王燕妮(2011)研究结论基本一致。资产周转率对企业的创新投入影响为负,虽然创新是一种高收益的投资活动,但通常也伴随着高风险和长周期特征,如果企业更注重资产的短期周转,必将导致企业长期技术创新投入的不足。现金比率因素和主营业务占比因素的系数都显著为正,这意味着主营业务占比越高,企业创新投入越多,这一方面是因为主营业务突出的企业有更多的精力去集中进行创新活动,发挥自己的比较优势,另一方面是因为主营业务突出的企业通常是那些在该市场领域更突出、占据主导地位的企业,为了保持其领先地位也更倾向于投入更多进行研发,以提高产品的技术含量,保持其市场领先地位。表2的第二部分是对企业技术创新约束进行估计的结果。根据前文的理论分析,如果治理工具对技术创新约束(u)影响为负,意味着治理工具会降低冲突水平,有助于企业创新投入的增加;反之,则企业会降低创新投入。我们发现,股权集中度对技术创新约束的影响显著为负,这意味着随着股权集中度的提高,会降低冲突水平,促进企业参与创新活动,这也与Shleifer&Vishny(1997)[14]的研究结果基本一致,股权集中可以提高大股东的监控能力,促使管理者关注企业的长期利益,从而有利于企业技术创新。反映股权制衡度指标的Z指数对企业技术创新约束的影响显著为正,意味着随着Z指数的增加,也即随着股权制衡度的降低,企业的冲突也会愈加严重,从而降低企业的创新投入。正如杨建君等(2007)[15]研究发现,在中国的经济环境下,大股东的存在对企业的技术创新投入有微弱的负影响。究其原因无非有二:一是企业股东之间制衡能力的减弱使得企业股东更关注自身利益而牺牲其他股东利益;二是随着企业第一大股东比例的提高,第一大股东所承担的风险也随之提升,大股东存在资本锁定风险促使其更倾向于投资风险较低、收益较为稳定的项目,从而对企业的技术创新投入产生约束。机构持股对技术创新约束的影响为负,但并不显著。根据已有研究,机构持股对企业创新投入的影响也未达成一致结论(冯根福等,2008;任海云,2010)。机构投资者一方面具有较强的监督能力;另一方面,他们一般都采用组合投资方式,这种分散化的投资策略会降低其承担的非系统性风险,所以从总体来看,机构持股比例的提高会在一定程度上增加企业的创新投入。高管持股比例对企业技术创新约束的影响显著为负,这意味着高管激励可以显著降低企业的创新投入约束,提高企业的创新投入。这与国内学者对上市公司研发投入的实证结果基本保持一致(王燕妮,2011)。根据理论,股权激励的优秀是通过“金手铐”将公司的长期价值与经营者的利益捆绑在一起,从而减少了经营者的短期行为,降低委托成本,促使经营者从公司的长远利益出发,增加企业的研发投入。表2第三部分是治理工具对创新投入不稳定性的影响。股权集中度和高管激励对企业技术创新的不稳定性影响为正,通过了1%的显著性水平,这意味着二者的大小会显著影响企业技术创新的不稳定,随着股权集中度的提高,其创新的不稳定性也随之提高。反映股权制衡度的变量Z指数以及机构持股没有通过显著性检验,意味着上述两个因素并不会对创新投入的不稳定性产生显著影响。 2.2所有制、冲突对创新投入的影响分析为了进一步考察不同所有制企业冲突对创新投入的影响,我们把所有上市公司分为国有控股和非国有控股两组,回归结果见表3。首先,从技术创新投入约束方程回归结果来看,股权集中度的提高有助于降低创新约束,而且对非国有上市公司的影响更为明显。股权制衡度只能对国有上市公司创新约束产生显著影响,这意味随着股权制衡能力的降低,国有上市公司更容易发生冲突问题,降低企业的研发投入。相比于非国有上市公司,高管持股比例对国有上市公司的影响更大,高管持股比例的提高在国有上市公司中更容易降低创新投入约束。Shleifer&Vishny(1997)认为,国有企业实际上为官员所控制,他们更关注自身的经济利益和政治目标,在给定相同激励机制的情况下,国有企业会更有效的降低冲突水平,提升企业的创新投入。其次,从创新投入约束不稳定性方程回归结果来看,股权集中度和高管激励对两类性质上市公司的创新投入约束不稳定性影响为正,但是对国有上市公司的影响更大。这可能是因为国有企业由于经营目标多元化、产权主体虚置、多层委托关系的存在,加之技术创新的专业性、复杂性以及非程序性特征,更容易导致国有股东及其人的监督动力和监督能力的不足,股权集中度以及高管激励的变化更容易导致企业的研发投入产生更大波动。最后,从控制变量来看,所有控制变量都通过了1%的显著性水平,而且符号与所有样本的回归结果基本保持一致。 2.3上市公司技术创新效率分析在识别了各种治理机制对上市公司技术创新约束的影响之后,按照(7)式的设定,我们可以进一步得到各个企业的技术创新效率值。根据随机边界方法计算的技术创新效率的值域为[0,1],数值的大小反映了企业研发投入效率的高低,1表示100%技术创新效率,0表示技术创新投入无效率。根据回归结果我们得到3615个效率估计值,均值为0.645,标准差为0.075,最大值和最小值分别为0.798和0.298,所有上市公司投资效率的分布频数如图1所示。从图1中可以看出,绝大部分企业的技术创新效率介于0.55到0.75之间,这说明我国上市公司面临的冲突导致技术创新水平比最优水平低了约25%至45%,因而还具有较大的增长潜力可以挖掘,也就为各种政策提供可操作的空间。为了进一步考察所有制对上市公司技术创新效率的影响,我们绘制了图2。从绘制的时序图来看,在2006-2011样本区间内,样本总体的技术创新效率呈现上升趋势。具体来看,国有上市公司在2006年的技术创新效率偏低,随后呈现稳步增加趋势,渐渐高于非国有上市公司,这也与李春涛和宋敏(2010)[5]的研究结论相一致。Atkinson&Stiglitz(1980)[17]的分析认为,国有企业的出现是为了解决社会收益与企业自身成本不同而导致的市场失灵问题,因此从体制上来说,国有企业有条件比非国有企业更具有创新性。正如Davidetal.(2001)[12]发现的,即便非国有企业的劳动生产率比国有企业高,但是技术创新需要的大部分资源被国有企业所拥有,民营企业生产的更多是资本或劳动密集型产品,其技术附加值低,所以其创新效率低于国有企业。 3结论与启示 本文基于冲突导致企业创新投入不足的特点,运用异质性随机边界模型对企业的技术创新效率进行了测算。主要研究结论是:第一,冲突问题使得中国上市公司的技术创新效率比最优水平低了25%~45%。第二,股权集中度的提高、股权制衡度的增强以及高管激励政策的实施可以显著降低冲突水平,提升企业的创新投入;机构持股不是影响冲突的关键因素。第三,国有控股公司治理结构的改善会更显著提升企业的创新效率,在样本期间内,国有控股公司技术创新效率呈现稳步增加趋势,渐渐高于非国有控股公司。基于上述结论,得出如下研究启示:第一,提升公司技术创新效率的过程中既要重视优化公司的股权结构,同时也要增强股东之间的制衡能力和采取有效的高管激励政策,三者不可偏废;第二,政府在促进国家自主创新战略过程中,应重点关注对国有控股公司治理结构的完善,以进一步提高投入资源的配置效率。 作者:吕新军单位:河南大学经济学院 企业技术创新论文:烟草企业技术创新论文 1技术创新管理的特点及层次 技术创新管理的特点包括:一是战略性。技术创新管理从技术项目设计到技术研发及推广应用,具有一定的战略性。二是综合性。技术创新管理作为企业管理的一个子系统,既包括技术战略顶层设计、产品技术研发、生产技术改进及技术应用等工作,还包括进度质量控制、人力资源管理、制度健全和组织保障等工作,涉及的人员有技术研发人员、生产人员、销售采购等人员,所以存在综合性。三是权变性。技术创新管理存在稳定性的一面,即技术创新活动按一定的规范、计划进行;但更应强调非稳定性的一面,包括技术的新进展、新的商业竞争环境等,所以存在权变性[3]。四是市场性。目前企业处于市场经济的大环境中,生产计划是根据市场需求及其变化的预测,再结合企业自身实际资源基础来确定的。因此,企业技术创新管理工作必须首要考虑生产计划的实际需要。技术创新管理的层次包括:创新项目管理和创新战略管理。创新项目管理是对R D项目(如产品或工艺开发项目)的管理活动,它是企业R D功能的体现,目标是成功发起、协调和完成企业的技术过程和产品开发活动。任务包括项目可行性(包括技术、经济和市场)分析和评价、项目进度(包括技术开发和产品化)与费用管理等,以加快项目开发周期,降低成本,尽快投入商业化过程或市场,提高投资效益。具体管理可由R D项目团队,也可由R D部门或某一业务(如营销、生产制造)部门来执行[4]。创新战略管理是以技术战略的贯彻为主线,以提升企业竞争优势为目的,对企业创新活动的整体管理。创新战略管理的目标是创造、维持和利用企业所必需的技术知识基础,突出的是企业技术发展的使命以及企业生存的理由和能力,因此主要是企业决策层和R D部门的职责。 2烟草企业技术创新能力影响因素 2.1企业合作能力合作化能力是组织内成员与内外部单位或团体通过互动、沟通了解、彼此支持将显性复杂或隐性知识整合成新知识的能力。企业与企业之间通过交流沟通,实现了知识特别是隐性知识的流动和扩散,提高了企业自身的知识存量水平。企业的合作能力越强,知识分享者的关系就越紧密,有效地发挥了知识的作用,促进了新产品的开发。在企业内部合作能力越强,公司各部门的协调程度就越高,例如研发部门与营销、制造部门间的协调程度就会影响着新产品的开发效果。 2.2企业社会化能力社会化能力是组织通过推动企业文化、价值和信念将隐性知识整合成新知识的能力。企业通过提高员工的积极性,创造互帮互助的氛围,使企业所有部门成为一体。企业不同部门的员工对企业文化、价值和信念的理解和接受程度影响着企业知识整合的效果以及将创意和思维转变为创新机会的能力。员工对企业的愿景越了解,越能增强员工对企业的归属感和对企业管理的认同感,彼此之间的适应与协调也就越好,从而形成共同的精神语言。当员工在工作中需要帮助时,就会很容易得到其他部门和人员的支持。 2.3知识整合效果随着社会的发展、科技的进步,市场竞争日益激励,产品的生命周期越来越短,新产品开发的速度在占领市场份额,赢得市场竞争上显得越来越重要。知识整合在新产品开发成功中发挥着重要作用。新产品开发过程的日益复杂使得其对组织内各部门之间甚至跨组织之间的协调与合作越发的依赖。只有有效的整合企业内部和外部不同领域的知识,不断和外部接触与合作,持续不断的进行新产品的开发,提高学习新知识的速度,才能有力推动企业的技术创新,改善技术创新的能力。 2.4工艺创新水平在经济全球化和信息化的带动下,高新技术不断涌现,推动了企业的发展与进步。衡量一家公司的实际技术水准,不仅要考察企业的产品创新,还要分析公司的工艺创新。工艺创新是指用新的、先进的工艺取代旧的、落后工艺的一种创造性活动。它属于公司技术创新的范畴。工艺创新的目的是提高产品质量,降低生产成本,侧重点是应用于制造产品的过程或用于为制造成品而合成新原料的各个步骤。工艺创新及其水平直接决定着各种投入资源配置的合理程度,如果公司工艺落后会导致企业产品质量不高,经济效益恶化等严重后果。一定的生产技术状况决定了产品的利润空间,只有持续不断的进行工艺创新,才能提高企业的经济效益,也能改进对未来的技术储备和创新能力。 3烟草企业未来技术创新的建议 3.1加强产品特色化研究开发,打造企业品牌独特风格充分利用中国丰富的天然植物和中草药资源优势,积极开展特色香原料研究开发。加强中国传统文化香韵风格(如檀香、沉香、药香等)的研究,通过配方技术和调香技术的改进、提升,尽快实现产品应用,形成并彰显真龙品牌的独特风格。加快推进增香保润技术研究,强化减害降焦技术的原始创新和集成创新,力争形成企业独有的增香保润和减害降焦自主优秀技术,进一步支撑企业产品风格特色。根据企业品牌提结构、上规模的发展要求,有针对性地开展产品研发工作。集成应用特色化、差异化研究成果,开发2个以上具有明显风格特色的新产品,适度补充一些异型包装,加快高档卷烟防伪技术研究和应用,加强高档卷烟产品质量维护,为一二类产品稳定增长奠定坚实的产品基础。着重做好三类产品的改造和品质提升,加强产品质量监控和配方维护,保障产品的品质稳定,为企业品牌上规模提供有力支撑。 3.2加强工艺技术研究,为自主品牌和合作品牌生产提供技术支撑一方面,全面落实与烟草研究院的战略合作。通过具体的合作项目,强化工艺基础知识和技能的培训,快速提升公司工艺技术队伍整体素质,强化新工艺、新技术、新设备、新材料的合作研究、技术咨询和成果引进,采取多种手段迅速提升自身工艺技术水平,形成符合企业品牌特色化发展道路的特色工艺技术体系。另一方面,优化技术改造工程的工艺设计研究,提高精细化、柔性化加工能力。通过适应性调整设备布局,增加必要的设备,消除设备产能瓶颈。同时调整部分工艺技术路线,并预留工艺功能布局发展空间,加强与品牌合作方的沟通、交流和学习,严格按照合作方要求执行生产工艺技术标准,保障自主品牌和合作品牌生产质量稳定。 3.3加强原料综合技术研究,满足品牌发展新需要加快推进烟叶质量评价体系的建立。通过每年对基地烟叶质量进行评价,逐步建立完善烟叶质量数据库和评价体系,实现依据评价体系提出基地烟叶生产质量目标,指导基地烟叶生产,稳步提高基地烟叶质量和可用性。加强特色烟叶种植技术和综合技术研究。针对各烟叶基地实际情况,积极开展基地特色烟叶种植技术与应用研究,明确并签订相关烟叶科研项目,保障科研资金投入,制定科学合理的种植技术方案,使基地烟叶进一步彰显特色风格。加强打叶复烤差异化技术研究,形成品牌烟叶打叶复烤特色工艺技术,加强烟叶仓储醇化技术研究与应用,构建科学的烟叶养护技术和管理体系,逐步形成一套科学合理的烟叶原料研究和技术保障体系,满足品牌特色化、差异化发展需求。 3.4加强分析检测技术研究,保障产品质量安全严格按照行业质检机构建设总体要求,加快推进分析检测中心建设,全面整合公司分析检测技术资源,不断完善检测设备和检测环境。加强分析技术研究,不断引进、吸收和消化国内外先进的烟草分析检测技术,拓宽分析检测领域,提升分析技术水平,满足烟叶、卷烟、烟用材料、烟用添加剂等常规指标和质量安全指标、履约中烟草制品及烟气释放物成分检测的承检能力。持续推进产品质量安全评价体系建设,着力做好卷烟、卷烟材料和添加剂中有关质量安全成分的监督检测,增强质量安全风险预见、评估和处置能力。 3.5不断完善技术创新体系建设继续强化技术中心建设。积极按照国家局“环境一流、手段一流、人才一流、成果一流”的要求,进一步做细、做实各项基础工作,进一步解放思想,利用现代科学手段和方法进行流程再造,积极推进技术中心非法人实体化运作,在技术中心建设上走出一条创新之路。深化项目课题制管理模式。以项目为纽带推动科研工作的开展,对公司科研项目按国家局层面、省市级层面和公司级层面进行纵向管理,加强对项目的申报立项、过程控制、考核评估的横向管理,建立起横纵结合的立体管理模式,进一步提高了科研工作效率。与郑州院及其他科研机构、高等院校积极开展联合研究,充分利用外部智力和科研资源推动公司科技进步,谋求科技重点突破和跨越式发展。建立完善信息化协同研发机制。加快推进技术研发信息子系统建设,通过信息化技术手段,对各种技术研发和管理资源进行有效调配整合,实现公司原料、物资、生产、销售等技术研发上下游各环节信息资源的高效流转和科学利用,围绕着品牌和产品建立一种全公司的信息化协同研发机制。 3.6加强科技人才队伍建设加强高层次和高技能人才的培养、引进、使用。积极引进和使用博士等高学历科技人才,积极培养具备高级专业技术职称的人才,通过实行项目课题制,大力培养造就公司学术学科带头人和科技领军人才。加强中坚骨干科技人才队伍的培养。结合公司科技发展实际需要,通过加强内外部培训和技术创新实践,着力培养调香、工艺、材料、化学等研究领域的技术骨干和中坚力量,使优秀人才特别是中青年科技骨干和跨学科复合型人才脱颖而出,在企业建立学科、结构合理的科技人才队伍。完善创新激励约束机制。认真研究制定调动科技人员积极性的办法措施,努力营造科学、严谨、宽容、开放的良好氛围,重视人才的个性发展,发挥人才的特有优势。进一步完善技术研发人员的激励机制和分配制度,认真落实科技人员各项待遇,激发科技人员的创新热情。 作者:周肇峰唐志明李小兰单位:广西中烟工业有限责任公司
加强城市地下综合管廊施工能力是保证城市现代化发展的关键,为迎合绿色施工理念,要充分结合具体施工实际,不断制定完善的绿色施工方案,并且积极引入有效的技术措施,加强管理,提高施工质量,进一步推进城市发展,也以此确保城市地下综合管廊建设水平不断提高,具体分析如下。 1绿色施工新技术及创新技术应用 1.1基于BIM技术优化方案 全面模拟施工,从模拟施工中分析施工可行性、施工成本(材料消耗、能源资源消耗)、施工进度和质量安全等方面量化分析选出最终方案。另外借助3D动画技术可以帮助项目参与人员对项目本身的全面、快速、准确的理解。对综合管廊复杂节点的真实高度仿真,及可视化虚拟漫游可以帮助建设者对照图纸进行形象化的认知,从而有效地指导施工作业。 1.2土方挖填平衡施工技术 避免开挖土方外运弃土和从外部调运土方进行回填,减少土地资源、人员、机械、能源的浪费。根据对场内开挖和回填量进行对比分析,确定场内土石方挖填填挖方案。将挖、填方区所在区域分为若干挖方区和填方区,考虑土石方运距和机械、人员的组织,进行土石方挖填。 2地下综合管廊的施工方法 通过合理的运用施工方法,能够提高施工效率保证施工质量,同时在施工方法运用过程,更要结合绿色施工理念,充分做好施工技术引导与绿色施工技术宣传,从而提高施工水平的同时,也进一步为施工建设单位提供更加高效的技术策略,从而保证各项工程顺利开展。 2.1明挖现浇法 在目前我国城市地下管道综合建设的过程之中,明挖现浇法是运用最为广泛的一类。该方法高度契合地下施工的大面积施工要求,能够将同一个工程划分为不同的阶段有序进行,确保工程的效率。同时,该操作方法相对较为简易,所以其所需的造价成本较低,能够提升工程的效率,而其不足是其施工中持续疏导交通。同时,该方法对地势要求相对较高,必须选择平坦区域并且周围没有特大型国家保护建筑。在具体实施的过程中,首先需要开挖断面,再将管道结构填入地下,而其不足之处在于,在开挖后还需要二次回填,回填的工程要求相对较高。 2.2明挖预制拼装法 明挖预制拼装法是当前地下管道施工过程中较为领先的一类技术,经常被运用于技术成熟的发达国家。该技术需求较大吨位的起重机以及出产能力较强的大规模工厂配合完成,同时对现场的施工人员要求也相对较高。而该方法最大的利用价值在于,一旦将准备工作落实完毕,其建筑周期会非常短,这样一来不仅节约了生产投入,也大大提高了工程建设效率。同时通过环保工作开展,其操作方法对环境产生的负面影响也相对较小。 2.3盾构法 所谓的盾构法,顾名思义即为在地下结构中使用一种盾构的保护结构,再进行施工操作。而该方法区别于传统的地下施工技术,其最大的额特点在于任何的操作,都是在专门定制的护盾结构下进行的。因此,在使用该方法的过程中,施工人员还必须明确地下水的情况,有效避免沉降的可能性,是一类工程要求相对较高的技术。目前,盾构法运用在地下综合管道的建设具备如下的优势:首先其机械化程度非常高,因此不需要过多的人力资源投入,就能切实提升工程质量结构。其次,施工过程中所产生的沉降可能性相对较低,不需要额外事先做好降水处理。最后,该方法对其地上的建筑物或周边的管道负面影响相对较小,可控制力强。而盾构法并非最为简单、有效、有价值的地下城市管道作业方法,该方法所需要的成本相对较高,而遇到小曲线半径管廊的施工会遭遇较大的阻力。 2.4防水施工技术 尽管目前我国地下地下工程防水的技术较为成熟,但受限于各个区域的客观条件存在较为明显的区分,即地下结构的不同、地下含水量的不同、施工工艺不同等实际情况,在具体落实操作的过程中施工人员不能只凭借自身的“经验主义”或固有印象,管廊的防水原则应为“以防为主,防、排、截、堵相结合,刚柔相济,因地制宜,综合治理”。主要通过采用防水混凝土、合理的混凝土级配、优质的外加剂、合理的结构分缝、科学的细部设计来解决综合管廊钢筋混凝土混凝土主体的防渗。配合外包防水卷材及防水涂料,以变形缝、施工缝为防水为重点,多道设防。需要注意的是为保护防水卷材不受钢筋安装施工和回填施工的损伤,在底板及侧墙设置保护层,转角位置附加一层防水卷材。根据以往地下工程建设的教训,预埋穿墙管处是渗漏最严重的部位,建议采用成品预埋套管和套盒。此外,在各类管道安装之前孔口需要临时封堵,以防雨水倒灌。 2.5基坑支护技术 目前综合管廊大多是采用明挖法施工,常见的明挖法施工的基坑支护技术主要有:放坡开挖无支护、喷锚支护、土钉墙支护、钢板桩支护,在特殊条件下会用到地下连续墙支护、桩撑支护、桩锚支护,SMW工法桩、双排桩支护在管廊里也有应用,但案例较少。具体施工的过程中则需要充分判断与分析实际的需求,有针对性地选择合适的基坑开挖技术。基坑开挖技术的要求与难度相对较大,同时其经济成本也较高,因此需要经由专业的技术人员进行测算与分析,用以选择更为契合、更为高效率的开挖手段,做到有针对性地开挖工作,力求在最大程度上避免对周边环境影响的同时,进一步提升自身工程的效率与质量,为推进我国可持续化、绿色建筑技术使用,提供有力的保障。 3绿色建造的未来发展趋势 在传统建筑施工各项工作的过程之中,部分施工队伍过分追求经济效益或工程效果,而忽略了对环境的影响。而伴随我国环境保护工作的越发重视,目前绿色、可持续化发展,成为建筑施工过程中最为重要的环节,目前一体化、智能化的绿色建筑模式越发受到认可。同时,随着人民群众对城市建筑的要求不断提升,地下空间的改造利用也成为更为关键性的规划与任务,如何做好地下综合管道的设计,成为城市建设的关键性人物。当前,我国越来越多的区域正在进一步开发与利用地下结构,从实际分析,城市化的不断发展,做好城市地下利用十分关键,现如今,城市地下规划有包括商场、铁路、地下商业结构等多元化的内容。尽管部分学者指出,未来的建筑结构将会以高层建筑、超高层建筑为主,但从实际情况来看,开展地下结构也是重要的城市发展渠道之一,未来更多的绿色施工技术将会成为主流,并且给予城市更大的经济效益,帮助城市实现可持续化发展的战略目标。此外,随着城市化发展,越来越多的人们涌入城市,城市环境问题备受关注,绿色建造是城市发展的必要条件,其更加会受到各界关注,因此,对于城市地下综合管廊的开发与施工必然是未来发展重要方向,作为相关施工技术人员,更应该提高认识,不断加强关注,积极学习先进技术,从而不断促进城市现代化发展。总之,新时期,为了迎合城市化进程,需要进一步加强城市建设能力,通过本文对城市地下综合管廊施工的研究,明确了其绿色施工技术的应用,旨在通过进一步研究,能够提高绿色施工水平,从而为施工企业节约更大成本,也以此为人们提供良好的居住环境,进一步促进城市建设繁荣发展。 参考文献 [1]丁善雷.城市地下综合管廊施工技术探讨[J].居业,2018(12):127-128. [2]刘祥群.城市地下综合管廊喷膜防水施工技术研究[J].低碳世界,2018(12):90-91. [3]胡德帅,林涛,姚海.城市地下综合管廊绿色施工技术研究与应用[J].中国标准化,2018(22):19-20. [4]康长波.城市地下综合管廊施工中的基坑支护技术的探讨[J].山东工业技术,2018(20):119. 作者:田野 单位:中铁二十三局集团第二工程有限公司
电力自动化通信技术研究:试析电力自动化通信技术中的信息安全问题 【摘 要】随着我国电力建设的不断改革与深化,电力行业引进了诸多先进的技术及设备,在一定程度上促进了电力企业的发展,但同时也伴随着挑战。就我国电力自动化通信技术而言,其内部就存在诸多的安全隐患,本文主要针对电力自动化通信技术中的信息安全问题进行了深刻探讨,重点分析了电力自动化通信系统中的安全漏洞,并提出了切实可行的对策。 【关键词】电力自动化通信技术 信息安全 安全隐患 对策 目前,我国电力自动化通信系统中的信息存在一定的安全漏洞,严重威胁了通信系统信息的安全性,面对这一现状,找出其问题所在,及时采取行之有效的措施加以解决势在必行,它是保证电力自动化通信系统中信息安全的重要手段。 一、电力通信系统安全防护体系 电力通信系统安全防护体系是在电力通信中常出现一些故障等安全隐患的情况下应运而生的,对于电力通信系统而言,其主要作用是预防和处理电力通信系统中存在的安全漏洞。该防护体系改善了电力通信系统管理中的不合理因素,利用其内部的防护技术对电力通信系统中的信心安全进行科学有效的管理。然而其具体所要保护的对象与传统的信心安全工程防护体系存在本质上的区别,电力通信系统安全防护体系,更侧重于管理其内部的相关技术及机制,而传统的信息安全防护体系则主要是对管理设备进行安全防护,从管理侧重点来看,现代信息安全防护体系管理中的特点,现代化的电力通信系统安全防护体系融入了一系列的管理策略及管理理念,降低了其对通信设备的依赖性,使电力通信系统更加科学合理的运行。 二、电力自动化通信系统中存在的安全隐患 电力自动化通信技术在电力企业已经广泛推广开来,它给电力企业带来了一定的发展机遇,但同时也面临着诸多挑战,电力自动化通信技术中的信息安全存在一定的安全漏洞影响了电力通信系统的正常运行,以下是笔者总结的关于电力自动化通信系统中存在的主要安全隐患。 (一)电力通信系统中心站的安全隐患。中心站是电力通信系统运行的重要组成部分,它是一个集合电力通信系统内部各子站数据的节点,同时也是通信应用系统与外部进行数据收发连接等操作的一个接口,它存在很大的安全隐患,因为一旦有入侵者攻击该节点或者是接口,那么整个通信系统的操作数据就会呈现在入侵者面前,从而无法保证通信系统内部的信息安全。 (二)电力通信系统无线终端的安全隐患。无线终端是电力通信系统中最基本的构造,它是利用通信系统的子站与中心站之间的相互配合进行通信的,电力通信系统内部有若干条无线终端,然而数据越多,越容易影响电力通信系统的运行,其在运行中也有一些潜在的安全隐患。就电力通信系统中的应用系统来讲,保护系统中的信息安全与该系统的业务其地位是相同的,要提高保护系统中信息的安全性,就要确保电力通信系统的安全访问,要让信息具备一定的识别性,对于应该看到信息的人可以让其随意查看信息,而对于有非法意图者则应该及时拦截,阻止其查看信息,以此来提高电力通信系统的安全性。 三、电力通信系统中保护信息安全的常用方法 电力通信自动化系统运行常出现一些安全漏洞,对于该问题电力企业常用的解决方法就是运用算法加密技术,对通信过程中的发送方要发出的信号进行加密,将其内部数据全部转化成不可识别的密文,当接收方收到文件后运用与之相对应的解密算法将其转化为可识别的明文,如今在电力通信系统中运用的算法加密技术包含两种加密方式,以下是对这两种加密方式的介绍: (一)数据加密标准算法。数据加密标准算法简称DES算法,该算法其明文分组长是64bit,密匙长是56bit,该加密方式对明文的处理首先需要一个初始置换IP,利用IP将64bit数据进行重新分组,然后将具有相同功能的数据进行16轮转换,当然每轮在置换或者代换过程中都需要进行精确的计算,当16轮转换后将其输出的数据进行左右分割,并交换次序。其次,当通信系统中的数据调换顺序后在利用一个逆初始置换IP-1,这样就得到了64bit密文,对电力通信系统中的信息就可以进行加密操作了。 (二)公开密匙算法。公开密匙加算法属于一种非对称性密匙算法,其中包含了两种密匙,一种是公共密匙,另一种则是专用密匙,两者之间有着密不可分的关系,它们之间相互配合才能保证电力通信系统中信息的安全性。电力通信用户要保障信息及专用密匙的安全,就要将公共密匙出去,并且公共密匙只能用专用密匙来解密,具有唯一性。公开密匙算法与数据加密标准算法的最大不同点就是公开密匙算法不需要连接密匙服务器,操作较为简单,简化了密匙管理。 四、加强电力自动化通信技术中信息安全的对策 (一)采用先进的防火墙技术 防火墙技术主要是针对中心站所存在的安全隐患设立的,它能够作为不同网络及网络安全域之间的信息出入口,从而全面控制信息的流入与输出,其本身具有较强的功能性及抗攻击性,它主要为电力通信系统中的信息提供安全保障。防火墙中一般包含三种设备,分别是分离器、限制器及分析器,在电力自动化系统中运用防火墙技术能够有效监控电力通信系统的整体运行状况,从而确保电力通信系统的安全运行。在通信系统中设置防火墙,可以实现四个目的,第一,阻止无关人员进行通信系统内部网络,它能够自动阻止非法用户,剔除运行中的不安全服务;第二,它能够防御入侵者侵犯通信系统中的防御设备,具有一定的防御功能;第三,对于一些特殊站点,它能够自动化的限定通信用户的访问,避免非法入侵的现象;第四,其具有一定的监控功能,能够全面监控通信系统运行状况。 (二)对无线通信终端进行多层次加密 通信网络系统加密一般分为链路加密、端端加密及混合加密三种方式,链路加密是指通过对网络中两相邻点之间的数据进行加密,任意节点与其相邻节点需要具备相同的密码机及密码,端端加密则是通过通信用户双方认同后进行数据加密,混合加密则是将以上两种加密方式结合在一起,实现多层次加密,从而加大对电力通信系统中信息的保护力度。 五、总结 电力通信自动化系统中的信息安全是电力企业尤为关注的问题,它直接关系着整个电力通信自动化系统运行的安全性与稳定性。中心站是通信系统的重要环节,对其内部的信息安全要重点把握,要保证通信系统中的信息安全需要选择适合的加密方式,将其应用到系统中从而提高电力通信自动化系统中的信息安全性。 电力自动化通信技术研究:电力自动化通信技术中信息安全的探析 摘要:本文首先介绍了电力自动化通信技术中信息安全的概述,阐述了电力自动化通信技术中信息安全存在的问题,并提出了常用方法和对策。 关键词:电力建设;电力自动化;通信技术;信息安全 引言 电力产业是我国国民经济中的重要组成部分,对我国社会经济发展起到至关重要的作用。因此,确保电力产业系统运行的安全性是非常重要的。电力系统的安全运行,对社会经济的发展和稳定产生巨大的影响。我国电力自动化通信技术的发展和自动化通信水平的不断提高,要求电力企业必须采取一定措施,严格加强防护电力自动化通信的安全运行,确保电力系统能够正常运行[1]-[3]。 1 电力自动化通信技术中信息安全的概述 1.1 电力通信安全的防护体系 电网安全的防护工程是一项系统工程,即是将合理的工程实施过程、管理技术及目前能够得到最好的防护技术手段相结合的过程。在理论上,电网的安全防护工程可套用电力信息安全的工程学模型方法,信息技术的安全工程能力的成熟度模型,即是SSE-CMM(如图1所示)能够指导电网安全工程项目的实施过程,可以从单一安全设备的设置转向系统地考虑安全工程的管理、设计、组织、实施及验证等解决措施。将上述信息的安全模型所涉及到各方面因素总结、归纳起来,其主要因素有:策略、技术及管理,这三个因素构成了一种较简单信息技术的安全模型。 从工程实施角度看,信息安全工程是一种无限循环的动态过程,它的设计思想主要是将安全信息管理视为一个动态过程,安全措施要求适应通信网络的动态性。安全模型的动态适应性是由下列流程不断循环组成的:安全的需求分析、监测的实时性、报警响应、信息技术措施及审计评估。 1.2 电力通信数据对安全系统的需求 电力通信数据对安全系统的需求主要有两个方面:一是实时数据,在通信网络传输实时数据时,对通信时间有着严格要求,要求数据传输的时效性和稳定性,避免出现较大的传输延迟。电力自动化系统中实时数据的内容主要是遥测、遥控、遥信、遥调、事件记录、停电和负荷管理等数据,要求这些数据具有较高的实时性、保密性、完整性,因此对电力系统实时数据加密要求必须保持谨慎。二是非实时数据,此数据传输量较大,对实时性要求不高,但是严格要求传输数据的保密性及完整性,并且在一定情况下是允许出现传输延迟,非实时数据主要是有电力用户记录信息和电力系统的设备维护日志等。 2 电力自动化通信技术中信息安全存在的问题 电力自动化通信技术在电力行业中已被广泛的推广应用,而电力自动化通信信息安全是保证电力系统能够安全运行和社会的安全供电,涉及到信息网络系统、配电网自动化及电网调度自动化等相关领域复杂的一项系统工程。许多电力生产的重要环节是依靠电力信息网建设能否正常运行,像电网调度自动化系统是影响无人值班的变电所运行,而用电营销信息系统是可影响电费回收情况等。虽然国内电力自动化通信系统技术有了很大的进展,但是现阶段的电力自动化通信技术在通信信息安全分析(如表1)方面仍存在一些急需解决的问题。 2.1 网络信息的安全问题 随着英特网快速发展,网络病毒传播现象也愈来愈严重,因此给电力企业的信息网安全造成了严重威胁,其电力通讯信息的安全风险主要有:网络入侵者传播代病毒控制命令,导致电力系统出现事故;利用授权的身份进行非授权修改控制的系统配置、指令及程序等操作;非法对网络传输中相关参数、交易报价等进行拦截、篡改,这样造成了一定程度上网络、监控系统瘫痪。 2.2 电力系统的信息安全问题 电力系统信息安全会影响到整个局域网中网络操作系统及网络硬件平台能否可靠运行。任何一种操作系统,都有其特性的Back-Door,但缺乏比较安全的操作系统,像很多蠕虫病毒(振动波、冲击波等)均是借助于一些操作系统的安全漏洞来进行传播。 2.3 应用信息的安全问题 随着计算机、信息技术不断发展,电力行业传递信息内容也愈来愈丰富,又由于控制系统多采用网络技术或计算机接入,所以控制网络系统也越来越多。通信信息在应用时,其安全问题涉及到数据和信息安全性、损坏信息的完整性、泄露机密信息孔破坏系统可用性等。电力企业由于局域网的跨度受限,多数重要信息均在内部进行传递,因此,信息的完整性和机密性是可保证的,但一些重要信息在进行内部传递时所设的加密措施是不完善的,给信息传递带来潜在危害。 2.4 管理信息的安全问题 管理是信息安全中很重要的组成部分,若是没有完善的通讯信息安全管理制度,可能会给员工泄露一些他们所了解的数据信息,或是给一些外来员工随意进入机房重地,从而造成信息的不安全性。更严重的是在网络攻击行为、网络受到一些安全威胁时,信息管理人员也许无法对其进行实时检测、监控、报告及预警等必要措施。所以电力企业必须要求建立完善的网络安全系统。 3 电力自动化通信技术中保护信息安全常用方法 (1)数据加密标准算法,简称DES算法,此算法的明文分组长为64bit,密匙长为56bit,此加密方法对明文处理需要一个初始置换IP。再利用IP将64bit的数据进行重新分组,将其相同功能数据再进行16轮转换,每轮在代换或置换中需进行精确计算,在16轮转换后把输出数据再进行左右分隔,同时交换次序。通信系统中数据在调换顺序后利用一个逆初始置换IP-1,即得到64bit密文,则对电力系统中通信信息可进行加密操作。 (2)公开密匙算法,是一种非对称性密匙算法,包括两种密匙,分别是公共密匙和专用密匙,两者间有着密不可分关系,其是相互配合方可确保电力系统通信信息安全性。电力信息用户若保证信息、专用密匙安全,就要公共密匙,并将公共密匙只用专用密匙进行解密,具有唯一性。公开密匙算法、数据加密标准算法最大区别是公开密匙算法不需连接密匙服务器,其操作较简单,也简化密匙管理。 4 加强电力自动化通信技术中信息安全的对策 (1)采用县级防火墙技术。此技术主要是中心站存在安全隐患所设立的,其可以作为不同网络与网络安全域间信息的出入口,可以全面控制安全信息的流入、输出,其自身具有抗攻击性和较强功能性,主要是为电力系统中信息提供安全保障。防火墙一般有限制器、分析器及分离器暗中设备,防火墙应用在电力系统中能够有效地监控其整体运行的状况,可以保证电力系统的安全运行。在通信系统中设防火墙,其目的有四个,一是自动阻止非法用户,并剔除运行的不安全服务;二是防御入侵者对通信系统的侵犯,具有一定防御功能;三是对一些特殊站点,能自动化限定通信用户访问,预防非法入侵现象;四是具有一定监控功能。 (2)多层次加密在无线通信终端。通信系统网络加密有端端加密、链路加密、混合加密三种,端端加密是经通信用户双方认可后的数据加密,链路加密是经对网络中相邻两点间数据加密,而混合加密是结合上两种加密方式,实现多层次加密,可以加大保护电力系统通信信息的安全性。 5 结语 电力自动化通信技术在国内不同领域起到重要作用,在实际应用中,也会受到一些因素影响,给信息安全带来一定的威胁。针对这些问题,采取有效措施,对电力自动化实行安全防护,确保信息技术安全,才能更好促进电力自动化的发展。 电力自动化通信技术研究:关于电力自动化通信技术中信息安全的分析 摘要:我国社会经济的迅速发展和科学技术的不断进步,为电力行业的迅速发展提供了良好的条件,促进了电力的自动化发展。随着电力自动化通信技术水平的不断提高,在电力系统的运行过程中发挥着重要的作用。所以,保证电力自动化通信安全工作十分重要。文章通过对电力通信技术中的信息安全进行综合的分析,以期能够提供一个借鉴。 关键词:电力自动化通信技术;信息安全;分析 引言 电力是我国国民经济中的重要组成部分,对于社会经济的发展有着重要的作用。所以保证电力系统的安全运行十分重要。电力系统运行的安全对社会经济的发展和社会的稳定有着很大程度的影响。我国电力自动化的发展,自动化通信水平不断的提高需要电力企业采取一定的措施,加强对电力自动化通信的安全防护保证电力系统的正常运行。 1.电力通信系统的安全管理重要意义 1.1电力通信实时数据的基本特点 在电力通信的过程中,无线网络中主要采用的是实时数据的传播方式,也就是说无限网络的主要应用特点就是可以实现对实时数据的传播,而且值得注意的是在实时数据的传播过程中,对于数据的时间的要求是非常严格的,即不可以出现较大的时间延迟现象,也就是说要保证实时数据的有效传输。此外,在无线网络传输的过程中,数据的流量相对较小,所以除了保证数据传输的速度外,还要对数据的稳定性进行分析,以更好的实现数据的安全运行。一般来说,在数据的稳定性的控制方面,数据可以分为上行数据和下行数据两种,对待这两种数据的稳定性的措施是不同的。1)对于下行数据来说,要想实现稳定性的管理,就必须要实现对相关无线设备的安全管理,即对现有的无线自动装置和网络遥控设备进行安全管理;2)对于上行数据的传输过程,要做好相关的信息检测和事件记录,也就是说要根据现有的电网调度的相关信息,对数据的稳定性进行综合分析,即对其使用过程中的可靠性和、安全性进行分析。 1.2电力通信非实时数据的基本特点 对于电力通信过程中的非实时数据来说,其最大的传输特点就是在传输过程中,要同时处理数量较大的信息,也就是说对于数据的传输量的要求比较高,但是值得注意的是对于时间的要求相对较为宽松,也就是说可以允许一定的数据延迟现象的产生。另外,还要注意的是要对数据进行严格的加密处理,因为非实时数据的保密性通常要求也比较高。 2.电力自动化系统数据加密技术和方法 2.1数据加密技术 (1)传统数据加密技术 传统数据加密技术指的是基于某个字母表或者密码谱对文字书信的内容进行重新编码。文字一般是由字母表中的字母一个个组成,所以可以按照一定既定排列顺序来进行文字编码,将字母前前后后都使用数字来进行表示。大部分数据加密算法都具有数学属性,传统数据加密算法表示通过字母进行算术运算从而形成相应的代数码。 (2)现代数据加密技术 信息数据加密技术可以大致分为对称式和非对称式两类。对称式密码加密算法又称之为单钥密码算法,简单而言就是加密密匙和解密密匙为同一密匙。这意味着信息的发送者以及接受者在进行信息交互过程中必须共同持有该秘钥。而对于非对称式加密算法,简而言之就是加密密匙和解密密匙是两个不同的密匙,一个被用来加密信息,另一个用来解密,这意味着通信的双方不需事先交换密匙,就可以顺利进行通信工作。 2.2典型数据加密算法 (1)数据加密标准算法(DES) 目前,数据机密标准算法(DES)主要用于POS机、ATM机、IC卡、磁卡以及高速公路收费站等重要领域。通过对这些领域的一些关键数据进行加密,来实现通信信息的安全保障。DES算法具有极高的保密性和安全性,具体来说密码的明文长为64bit,密匙组长56bit,处理过程主要有三个阶段:首先初始置换一个IP,重新组合64bit的数据,然后进行16轮相同功能的置换和代换运算,最后再通过逆置换生产加密数据。对DES算法进行破密,到目前为止除了穷举法对其进行攻击解密外,没有发现其他更有效的破密手段。由此可见,DES算法对信息传输的安全性是有足够保障的。 (2)公开密匙算法(RSA) 公开密匙(RSA)算法属于现代数据加密技术,又称之为非对称密匙算法,由两对密匙共同组成:公共密匙和专用密匙;用户专用秘钥的加密数据信息只能用公共秘钥来解密,所以用户必须要着重保障专用密匙的安全性。公共密匙的使用不需要联机密匙服务器,并且分配协议相对简单,所以一般对密匙的管理比较简单。 (3)DES算法与RSA算法的比较 如前面所述,DES算法的安全性好,目前为止没有有效地技术手段对其进行破密攻击,但是随着计算机处理能力的提升,加上并行以及分布式处理方式的引进,DES算法的抗破能力会逐渐下降。而RAS算法的加密安全性依赖于大整数因式分解,有些RAS加密方程的变体被证明同样难以分解,目前存在的攻击手段只是针对RAS算法的协议而不是算法本身。因此,对于那些保密级别不是很高的电力系统数据一般使用DES加密算法就能满足要求。 2.3物理隔离技术 物理隔离可以分为纵向隔离和横向隔离,横向隔离主要安装在管理信息大区和生产控制大区之间,目的在于实现两个安全区域的物理隔离,禁止网络服务和数据库之间的穿越以及访问等,纵向隔离装置主要是采用加密以及数字认证的方式,是一种专门用于电力系统的认证装置,保证大区纵向数据传输的安全性。 2.4VPN 技术 VPN 技术又可以称之为虚拟专用网络,采用加密以及隧道技术等建立安全数据专用通道,使用户和企业能够利用互联网连接到其他远程服务器,VPN 技术具有灵活性强以及安全性高的特点,此技术能够加密跨地区的数据传输以及关键业务信息跨部门数据传输,在采用VPN 技术中需要注意的是,必须保着能够协议与现有网络相一致,同时还必须保证每个VPN的电力行业具有自己的密匙技术、加密方法等,保证安全性与网络负载处于平衡状态。 2.5IPSee 技术 IPSee 技术全称为 Internet 协议安全性,主要是为 IPv6 和 IPv4 提供加密安全服务,安全性主要是依靠网络认证协议以及封装安全荷载协议来实现,达到密匙的管理、交换以及加密通讯协商等。IPSee 技术安全服务内容主要包括无连接数据完整性、数据机密性以及控制访问量等,访问控制是通过身份认证机制进行认证,无连接完整性服务是通过数据源验证机制实现,IPSee 使用消息鉴别机制来实现数据源认证服务,发送用户使用消息鉴别计算信息验证码,保存在验证数据字段中,使用算法计算验证数据,在 IPSee 技术中也使用了隧道模式封装 IP,保证数据的安全性。 2.6SSL 技术 SSL 技术又称为安全套接层协议,主要是用来保护网络传输信息,通过加密传输保证数据的机密性,信息的完整性通过MAC技术保护,接受者的身份通过数字正数进行认证,在信息安全防护体系的SSL安全通报道中,完全依照透明性、可移植性的建设原则实现客户端的身份认证。 3.3.通信技术网络管理措施 3.1完善通信网络系统,加强信息安全监督。随着科学技术的发展,电力运行管理系统不断呈现高智能化发展,极大的提高了系统运行效率。但由于受多方面因素的影响,通信网络系统在电力中的建立仍然存在一定缺陷,导致电力信息传输安全性受到威胁。因此,电力部门应当与时俱进,不断应用新技术,更新和升级现有的通信系统,全面提高通信设备设施的使用性能和抵御风险能力,确保电力系统通信环境的安全性。 3.2构建科学管理机制,增强内部管理能力。电力系统内部应当根据行业标准,结合通信技术特点和信息安全要求,制定有效的管理制度,并执行安全管理责任制,将电力通信安全管理责任精细化,实现管理责任落到实处。当前,电力通信网络管理对技术厂家依赖程度比较大,内部管理能力欠缺,信息安全维护不全面。 3.3遵循一定的原则。在电力通信网络管理系统中,受到的影响因素主要是通信系统的规模、技术经济指标和通信网络结构等。在实际的电力通信网络系统管理中加强管理,需要坚持“不同问题选用不同方案”的原则针对不同的问题采取相应的措施。例如电力通信网络系统管理的过程中厦视实时监控设备就须做好监控工作。针对这种问题,电力企业可以建立监控系统和通信系统,组成网元管理系统,实现对整个电力自动化通信系统的实时监控。 3.4建立全面的管理系统。目前俄国电力网络管理系统的相关设备和技术庄要是依靠生产厂家和设计厂家,相对来说比较片面会对电力自动化的通信信息造成一定的安全威胁。因此在电力自动化通信系统的管理过程中,建立系统、全面的网络管理系统十分重要。建立的网络管理系统庄要的内容包括网元数据采集层、网元管理层和业务管理层等不同的内容,具有全自动拓扑发现技术、故障智能检测和分析、支持分布式管理、多维度监控和支持多操作平台等特点,不仅可以实现对电力自动化通信信息数据的实时采集和传输还可以在线对防护体系中出现的故障进行预测和分析保证了电力自动化通信信息技术的安全。 3.5提高网络反病毒技术能力。通过安装病毒防火墙来进行实时过滤,然后再利用网络的入侵检测技术对网络服务器中的文件进行频繁扫描和监测,在工作站上采用防病毒卡,加强网络目录和文件访问权限的设置,在网络的正常运行过程中,限制只能由服务器才允许执行的文件,对于一些被感染的硬盘以及电脑要进行彻底的杀毒,对于一些不知来历的优盘以及不明来历的程序不能轻易使用,对一些可疑的信息也不要轻易下载。最后就是要在计算机网络安全的管理方面要加强计算机用户的安全教育,在管理功能方面也要得到加强,完善计算机网络安全的相关法律规范,从而构建和谐安全的网络社会。 结束语 随着电力自动化无线通信技术的快速发展,对网络信息安全的要求也不断提高。无线通信技术有着其自身的特点,因此必须结合其自身特点和信息安全的需要,开发出新的技术和方案,以提高电力自动化无线通信系统的安全。 电力自动化通信技术研究:现代电话通信技术在电力自动化中的应用研究 摘 要 通过对电话振铃、DTMF拨号、手机短信等现代电话通信技术原理的分析,描述了电话通信技术对电力自动化系统产生的积极影响,证实了其巨大的促进作用,并拥有美好的发展前景。 关键词 电话通信技术;电力自动化;遥控设计;模块结构 1 在电力系统应用中电话通信技术的意义 应用自动化设备远程电话诊断遥控装置是目前解决电力自动化生产运行监控和远程维护比较理想的手段,为了使电网与电力调度自动化系统满足安全稳定的运行的要求,当电气设备出现故障时能迅速反应及处理,就需要有安全、讯速、稳定、准确的自动化维护手段,尤其是能够远程诊断、维护、遥控。 电话遥控与常规的遥控方式相比,不需要进行专门的布线,传输通道可共用,其具有突出的优越性。它是利用有线固定电话网络和无线移动电话网络以及用户电话交换网络共同构成。目前几乎没有死角的移动GSM网络十分完善,正趋于完善的联通CDMA网络和城市小灵通的不断发展和推广,不断促进电话有线与无线移动网络达到结合全国各地联网的作用,使其遥控的距离不受限制。灵活方便的GSM,CDMA、小灵通等无线移动短信通信,可不但以跨市、省乃至跨国传送,且每送一条短信息只要1毛钱。因而利用手机短信来实现超远程遥控工业设备及报警是一个非常不错的选择,因为其成本最低也最便捷。 2 远程电话遥控设计与模块结构 1)电话振铃遥控电路采用的技术原理。远端电话控制模块只有对有权电话的振铃信号进行接收,才可以对相应的遥控电路进行驱动,根据要求将相应的状态信息进行回传。拒绝接收无权电话的振铃信号,这种无权信号不能驱动遥控电路。远端电话的振铃遥控使用结合振铃电压、号码过滤器、提取来电显示号码等手段,将几部有权用户的手机与固定电话设置到远端分机模块中,使其电话号码具有“身份证”遥控的功能。(见图1) 图1 振铃遥控电路原理 2)DTMF拨号遥控电路采用的技术原理。DTMF信号最早应用于程控电话交换系统,是一种稳定可靠的实用技术,用来替代传统的脉冲信号。DTMF信号是由低音组(697 Hz,770 Hz,852 Hz,941 Hz)和高音组(1209 Hz,l336 Hz,l477 Hz,l633 Hz)四个音频信号组成的,使用8中取2的方法,在高低两组音频中,分别选取一个音频信号进行复合组成,形成一个有16个编码信号系统。 远端控制模块中的DTMF拨号遥控是指在远端电话控制模块中先对有权电话进行设置,使其电话号码具有“身份证”遥控的功能,当对其拨号验证通过后,对所构成得通信进行自动提示,再进行DTMF编码拨号,对相对应的遥控对象进行驱动。对非有权电话拨号拒绝接听,非有权电话无法进行拨号。 3)手机短信遥控电路采用的技术原理。远端电话控制模块的短信遥控技术结合了过滤器、短信内容提取过滤、提取来电显示号等方法。先在远端电话控制模块内设置有权手机号码,让其具备遥控“身份证”的功能,并对遥控指令的短信内容进行预先设置。若预置的短信内容和接收到的短信内容相同,电话号码和指定号码也一致后,则对相应的遥控对象进行驱动,对执行命令信息进行回传。反之,则拒绝执行遥控指令。(见图3) 图3 短信遥控电路原理 4)告警信息采集和回传信息传送原理。远端电话控制程序模块的回传信息传送和告警信息采集为保证适合不同传感器的连接,采用单片机电路。回传报警短信息传送至主站主机和有权电话上。告警与回传电路接口分别用上沿触发(触发电平由低变高0 V-5 V)和下沿触发(触发电平由高变低5 V-0 V)。 3 电话遥控技术在电力自动化中应用 自动化设备实现远程电话遥控是一种处理智能遥控系统、维护远程自动化设备的方法,特别是在能够可靠稳定的运行无人值班站自动化设备运行管理中的运用。电话遥控技术充分适应了电网调度自动化系统和电力企业供电保障系统安全稳定的运行需求。成功应用自动化设备远程电话诊断遥控模块,不仅对当前生产运行监控和远程维护问题进行了有效地解决,还对电力企业在设备自动化管理维护的发展起到了促进作用。电话控制模块拥有安装便捷、造价低、安全可靠、使用简单等多种优点。利用电话及移动网络通道建设安装周期短,振铃遥控没有费用,拨号遥控仅需几十秒,特别是手机短信息灵活方便,可以跨市、省,乃至跨国传送,尤其是利用短信息来实现报警、超远程遥控工业设备更能节省维护费用,可利用住宅电话、办公电话、移动手机,因此用电话进行远程诊断遥控方便、简捷、运行费用低。 4 结束语 电力系统通信技术是紧跟计算机和通信等IT技术的发展而发展的,远程电话控制模块在电力自动化系统中应用能够对自动化设备的缺陷故障进行,能够缩短处理设备故障进行快捷、准确、迅速的诊断和解决,使资源浪费的现象得到降低,对现有通信公网资源进行了充分的利用,对电力自动化系统通信专网建设的成本也得到了相应的降低。此外,还降低人员的劳动强度、车辆的磨损等,减少了自动化设备缺陷处理的维护经费,具有显著的社会效益和经济效益,对远程维护发展有着广阔的应用前景和与时俱进的意义。 电力自动化通信技术研究:电力自动化通信技术中的信息安全分析 摘要:近年来,随着电力建设的快速发展,自动化通信技术中的也网络信息安全要求也不断提高。因此,本文作者主要电力信息系统的数据加密技术中的des和rsa两类典型加密算法、密匙的生成和管理方案及加密方案的性能进行了分析。 关键词:电力通信;安全;数据加密标准 1.电力通信安全防护体系。电网安全防护工程是一项系统工程,它是将正确的工程实施流程、管理技术和当前能够得到的最好的技术方法相结合的过程。从理论上,电网安全防护系统工程可以套用信息安全工程学模型的方法,信息安全工程能力成熟度模型(sse-cmm)可以指导安全工程的项目实施过程,从单一的安全设备设置转向考虑系统地解决安全工程的管理、组织和设计、实施、验证等。将上述信息安全模型涉及到的诸多方面的因素归纳起来,最主要的因素包括:策略、管理和技术,这三要素组成了一种简单的信息安全模型。 从工程实施方面讲,信息安全工程是永无休止的动态过程。其设计思想是将安全管理看成一个动态的过程,安全策略应适应网络的动态性。动态自适应安全模型由下列过程的不断循环构成:安全需求分析、实时监测、报警响应、技术措施、审计评估。 2.电力信息系统的数据加密技术 2.1.典型的数据加密算法典型的数据加密算法包括数据加密标准(des)算法和公开密钥算法(rsa),下面将分别介绍这两种算法。 2.1.1.数据加密标准(des)算法。目前在国内,随着三金工程尤其是金卡工程的启动,des算法在pos、atm、磁卡及智能卡(ic卡)、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用,以此来实现关键数据的保密,如信用卡持卡人的pin的加密传输,ic卡与pos间的双向认证、金融交易数据包的mac校验等,均用到des算法。 图1des算法框图 des加密算法的框图如图1所示。其中明文分组长为64bit,密钥长为56bit。图的左边是明文的处理过程,有3个阶段,首先是一个初始置换ip,用于重排明文分组的64bit数据,然后是具有相同功能的16轮变换,每轮都有置换和代换运算,第16轮变换的输出分为左右两部分,并被交换次序。最后再经过一个逆初始置换ip-1(ip的逆),从而产生64bit的密文。 des算法具有极高的安全性,到目前为止,除了用穷举搜索法对des算法进行攻击外,还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256,这意味着如果一台计算机的速度是每秒检测一百万个密钥,则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间,可见,对des处法的攻击是难以实现的。 2.1.2.公开密钥算法(rsa)。公钥加密算法也称非对称密钥算法,用两对密钥:一个公共密钥和一个专用密钥。用户要保障专用密钥的安全;公共密钥则可以出去。公共密钥与专用密钥是有紧密关系的,用公共密钥加密信息只能用专用密钥解密,反之亦然。由于公钥算法不需要联机密钥服务器,密钥分配协议简单,所以极大简化了密钥管理。除加密功能外,公钥系统还可以提供数字签名。公共密钥加密算法主要有rsa、fertzza、elgama等。 在这些安全实用的算法中,有些适用于密钥分配,有些可作为加密算法,还有些仅用于数字签名。多数算法需要大数运算,所以实现速度慢,不能用于快的数据加密。rsa 使用两个密钥,一个是公钥,一个是私钥。加密时把明文分成块,块的大小可变,但不超过密钥的长度。rsa把明文块转化为与密钥长度相同的密文。一般来说,安全等级高的,则密钥选取大的,安全等级低的则选取相对小些的数。rsa的安全性依赖于大数分解,然而值得注意的是,是否等同于大数分解一直未得到理论上的证明,而破解rsa 是否只能通过大数分解同样是有待证明。 2.1.3.算法比较。des常见攻击方法有:强力攻击、差分密码分析法、线性密码分析法。对于16个循环的des来说,差分密码分析的运算为255.1,而穷举式搜索要求255。根据摩尔定律所述:大约每经过18个月计算机的计算能力就会翻一番,加上计算机并行处理及分布式系统的产生,使得des的抗暴能力大大降低。 ras的安全性依赖于大整数的因式整理分解问题。但实际上,谁也没有在数学上证明从c和e计算m,需要对n进行因式分解。可以想象可能会有完全不同的方式去分析ras。然而,如果这种方法能让密码解析员推导出d,则它也可以用作大整数因式分解的新方法。最难以令人置信的是,有些ras变体已经被证明与因式分解同样困难。甚至从ras加密的密文中恢复出某些特定的位也与解密整个消息同样困难。另外,对ras的具体实现存在一些针对协议而不是针对基本算法的攻击方法。 综合上述内容,对于保密级别不是很高的电力数据,例如日常电量数据,没有必要适用当时最强大的密码系统,直接引用des密码系统实现一种经济可行的好方案。 2.2.密匙的生成和管理。密钥管理技术是数据加密技术中的重要一环,它处理密钥从生成、存储、备份/恢复、载入、验证、传递、保管、使用、分配、保护、更新、控制、丢失、吊销和销毁等多个方面的内容。它涵盖了密钥的整个生存周期,是整个加密系统中最薄弱的环节,密钥的管理与泄漏将直接导致明文内容的泄漏,那么一切的其它安全技术,无论是认证、接入等等都丧失了安全基础。 密钥管理机制的选取必须根据网络的特性、应用环境和规模。下面对常用的密钥管理机制做详细的分析,以及判断这种管理机制是否适用于无线网络。具体包括以下几个方面: 2.2.1.密钥分配模式。kdc可以是在中心站端,与服务器同在一个逻辑(或物理)服务器(集中式密钥分配),也可以是在与中心站完全对等的一个服务器上(对等式密钥分配)。如果kdc只为一个子站端分发密钥,应该采用集中式,如果kdc为许多的同级子站分发密钥,应该采用对等式。由上文的分析来看,显然应该采用集中式的分配方案,将kdc建立在中心站中。 2.2.2.预置所有共享密钥。网络中的每个节点都保存与其它所有节点的共享密钥。如果网络规模为n个节点,那么每个节点需要存储n-1个密钥。这种机制在网络中是不现实的。网络一般具有很大的规模,那么节点需要保存很多密钥而节点的内存资源又非常有限,因此这种密钥分配机制会占用掉巨大的存储资源,也不利于动态拓扑下新节点的加入。 2.2.3.密钥的生成和分发过程。采用一时一密方式,生成密钥时间可以通过预先生成解决;传输安全由密钥分发制完成;密钥不用采取保护、存储和备份措施;kdc也容易实现对密钥泄密、过期销毁的管理。电力自动化数据加密传输的方案中,密钥的分发建议采用x.509数字证书案,并且不使用ca,而是采用自签名的数字证书,其中kdc的可信性由电力控制中心自己承担。由于方案中将kdc建立在中心站中,因此只要保证中心站的信 息安全,就不虞有泄密的危险。 2.2.4.密钥启动机制。目前电力系统中运行的终端,一般是启动接入数据网络就进行实时数据的传输。采用实时数据加密机制后,数据的传输必须在身份认证和第一次密钥交换成功之后才能开始数据传输。在数据传输过程中,一时一密机制将定时或不定时地交换密钥,此时密钥的启动和同步成为非常重要的问题。 2.2.5.随机数的生成。一时一密的密钥生成方式需要大量的随机数。真正的随机数难以获取,一般由技术手段生成无偏的伪随机性数列。在电力系统应用中,一般可以采用三种手段得到[4]:a)通过随机现象得到。如记录环境噪音、每次击键、鼠标轨迹、当前时刻、cpu负荷和网络延迟等产生的随机数,然后对其进行异或、杂凑等去偏技术,通过一系列的随机性检验后,就可以得到较满意的伪随机数。b)通过随机数算法得到。如线性同余算法,meyer的循环加密算法,ansix9.17算法等。c)以前一次的随机密钥为随机种子,生成新的随机密钥。 3.结束语。在电力建设中,电力通信网作为电网发展的基础设施,不但要保障电网的安全、经济运行,同时更应该提高电网企业信息化水平和网络安全防护体系,从而使企业的安全得到有效的保障。
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智能交通论文:智能交通系统和人工智能系统 智能交通系统(Intelligent transportation Systems,简称ITS)是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。ITS能有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业而受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 交通仿真是智能交通领域的重要分支,它是利用最先进的计算机技术,通过仿真模拟的方法来分析交通问题,辅助交通管理人员做决策。传统上,数学推导、科学实验是进行科学研究、解决科学问题的主要方法。对于交通问题来说,由于参与交通的人很多,影响交通出行的因素也很多,人们很难、甚至无法对交通问题建立精确的数学模型。同时,由于安全、法规,以及开销方面的原因,进行现场交通实验通常也是不可行的。而交通仿真恰恰能够有效地解决上述两个方面的困难。 然而,传统的交通仿真由于设计理念上的原因,并不能从根本上有效地解决交通问题。这是因为,交通系统是一个庞大的复杂系统,必须用对付复杂系统的方法来处理,也就是要用综合的方法,而不是还原分解的方法来处理。 城市交通系统是一个典型的复杂系统: 1)城市交通系统是由经济、环境、人口等因素综合作用的结果,必须全面综合地考虑城市交通和这些系统之间的关系。例如,不能为例城市交通问题的解决,而导致城市生态恶化,危害人居环境;不能为了城市交通的畅通,阻碍城市社会经济活动的健康发展。我们必须在已有工作的基础上,突破传统思维,探索研究此类复杂系统的新途径,而基于人工系统的研究方法正是这种有效途径之一。 2)城市交通问题不存在“一劳永逸”的解决方案。城市交通系统涉及人与社会的动态变化,本身也在不断变化和发展之中,不可避免地需要一个不断深化地认识过程,这类系统实际上不存在精确完备的整体解析模型。因此,无法“一劳永逸”地解决城市交通问题,我们需要基于“不断探索和改善”的原则,研究建立有效可行的计算实验方法体系,为不断地完善城市交通系统的综合可持续发展方案提供科学依据。 3)城市交通问题不存在一般意义下的最优解,更不存在唯一的最优解。首先,基于解析模型的最优解与假设条件直接相关,具有条件敏感性,但对于城市交通这样的问题,假设条件与实际情况往往存在很大差别。其次,解决这些问题一般不存在单一的优化指标,而多层次多目标优化往往导致多个甚至无数个解决方案,就连采用近似模型的多目标优化也是如此。再者,对于这类复杂系统,有时甚至连确定一个量化的综合优化指标也有困难,特别是由于复杂系统长期行为的不可预测性,试图求解其某一最优化解决方案本身就是不可行的。因此,我们应当接受有效解决方案的概念,而且还要接受一般情况下存在多个有效解决方案的事实。在这种情况下,我们应该利用平行系统方法,追求具有动态适应能力的有效解决方案。 基于以上分析,中国科学研自动化所王飞跃研究员提出了人工交通系统的概念。其基本思想是利用人工社会的理论与方法,把交通仿真推向更高的层次、获得更广的视野。它利用基于的建模、面向对象的编程和并行分布式计算等方法和技术,“生长”和“培育”交通系统,即“人工交通系统”。 利用人工交通系统解决问题的思路跟改革开放摸着石头过河差不多,不断探索和改善,使过程、方法更科学化、系统化、综合化,不断改善探索建立城市交通、物流、生态综合发展的理论和方法体系。 人工交通系统有三个优秀组成部分: 一是根据人工社会的原理思想,建立一个来源于现实交通系统又超越现实交通系统的虚拟交通世界; 二是计算实验方法,即在上述的虚拟交通世界里进行可重复的实验,不但可以复原已有的交通拥堵、事故的成因,而且能够预先运行解决方案,从而选择最优的拥堵解决方法和突发事件的紧急预案; 三是平行管理运行,虚拟交通系统与实际交通系统相结合,直接采集现实交通数据,进行超前运算,以判断可能发生的交通事件,提前采取预防措施,为交通的高效畅通提供保障。 人工交通系统具有以下特点: 1)在宏观认识上,人工交通系统不是单纯的讨论交通自身的问题。相反,人工交通系统将交通看作社会整体的一个子系统,与经济、人口、环境、气候等子系统具有平等的地位,并将各个子系统之间的相互衔接、相互联系、相互作用和相互影响作为研究的重点之一。 2)在仿真方法上,人工交通系统属于微观仿真的范畴,但是不局限于研究局部的交通问题。人工交通系统面向大区域的仿真研究,采用复杂性科学中“涌现”的原理,在底层建立单个交通出行元素的模型,通过大交通区域内单个模型之间的相互作用,“涌现”出宏观的交通现象。 3)在实现手段上,人工交通系统不能在单一、孤立的计算机上进行仿真,要使人工交通系统具备真实交通系统的分散性和社会性,必须采用先进的分布式计算方法,如网格和P2P等,在互联网上建立结构化、分散化的虚拟交通路网系统,并且通过终端界面将网络中的真实人吸引到人工交通系统的运行中来,以使每一个模型具有逼近现实的社会属性。 4)在仿真目的上,人工交通系统不是一味的追求逼近现实交通环境和状态。除此之外,人工交通系统可以通过调整参数、添加随机事件等方法产生现实交通系统可能但尚未发生的交通现象,用以制定突发事故的紧急预案、交通控制方案的预评估以及交通参与人员的培训等等。 人工系统说起来有一点抽象,其实说穿了很简单。第一是充分利用计算机技术的发展,第二是仿真与模拟的常态化。仿真不再是一个项目立项前跑一跑看看行不行的手段,仿真要秒秒在、分分在、永远在。它是经验与知识的数字化、动态化和即时化,使人工影响现实,虚拟影响实在。 人工交通系统完善之后,人们可以像玩网络游戏一样,作为一个行人或司机加入到系统中,不必出门即可体验交通;交警同志可以在人工交通系统中学习指挥交通,而不必担心造成拥堵;交通分析人员可以利用人工交通系统研究各种突发事故对交通的影响,而不必担心人民的生命财产受到威胁;交通管理和决策人员可以在人工交通系统试验交通政策和方案,而不必承担决策失败的风险。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:中国智能交通系统发展框架构想 摘 要:八十年代以来,世界一些发达国家纷纷投入智能交通系统(ITS)的研究与开发,并已形成二十一世纪交通运输系统的发展方向。我国是一个发展中国家,随着经济的高速发展,城市化、汽车化急速发展,导致交通拥挤、事故增多、环境污染等问题日益恶化。本文针对我国的实际情况,对发展ITS的必要性、紧迫性进行分析,并对发展我国ITS的框架提出了设想。 关键词:ITS 信息管理 通信 电子收费系统 一、中国发展ITS的必要性与紧迫性 1.ITS的概念及其意义 ITS(Intelligent Transportation System)是以信息通信技术将人、车、路三者紧密协调、和谐统一,而建立起的大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的运输管理系统。 ITS将有效地利用现有交通设施、减少交通负荷和环境污染、保证交通安全、提高运输效率、促进社会经济发展、提高人民生活质量,并以推动社会信息化及形成新产业受到各国的重视。目前已形成世界二十一世纪的发展方向。 2.发展中国ITS的必要性 1)中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量目前已达6000万辆,并以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到1.3亿多辆; 2)中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减; 3)改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。 交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应; 4)中国城市的大气质量恶化,已逐步由无烟煤污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使在世界十大空气污染最严重的城市中,我国就据之有七。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。以车况较好的北京市为例,平均日故障次数达500次以上,给城市交通带来巨大压力。 二、中国发展ITS的主导思想 从上述必要性与紧迫性分析得到如下结论: 1.中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架; 2.中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业; 3.二十一世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制的集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 三、中国发展ITS的目标及基本框架 综上所述,中国ITS的发展框架应逐步实现以下三个阶段目标: (一)前期阶段(5年) 1.目标 缓解交通需求矛盾,提高交通通行能力,减少中心区交通负荷。 2.措施 1)完善道路网系统功能,实施主干道(含快速路)的交通监控; 2)加强交通需求管理(TDM),实施中心主要道路的收费管理,缓解中心区交通压力; 3)减少路口非机动车干扰,实施机动车—非机动车时空分离及对自行车实行IC卡管理; 4)路口渠化。实施信号灯优化配时及多相位信号控制; 5)提高公交服务水平。吸引一部分交通量,实施公交优先道路及优先信号; 6)公交线路网智能调度系统及信息服务系统。该系统运用GPS和计算机技术、信息网络技术实施运行起讫点的调度,运行期间的控制、突发事件的处理,并向乘客提供实时的车辆运营情况,车辆间隔时间等服务信息; 7)建立城市机动车紧急救援系统。机动车突发故障是目前造成我国城市交通拥堵的重要原因,及时、有效地处理故障将大幅度减轻交通堵塞的发生。依靠成熟的GPS定位技术、通信技术、计算机网络技术,并利用城市现有厂、站、救援车辆资源,再加以适当扩充,可以很快形成生产力; 8)严格执法,加强违章处理,实施电子抓拍和电视监视等科技手段; 9)开展动态交通分配理论方法研究,实施集中式交通控制系统软件的开发。 3.目的 该阶段的目的是充分利用现有条件,主要解决中心区交通拥堵,有目的地改进交通控制中心监控系统,改善交通结构,减少交通需求,为ITS创造必要的技术条件和交通环境。 4.阶段任务 该阶段同时要完成以下任务: 1)ITS标准化的制定; 2)ITS相关部门完成本行业ITS发展规划及信息化建设目标; 3)加强宣传、教育,发动有关企业开展ITS开发; 4)加强国际交流,了解国际ITS的动态,消化、吸收国际先进技术,研发我国ITS技术及产品; 5)进行ITS示范工程建设,推广应用ITS技术; (二)发展阶段(10年) 1.目标 在综合信息网络平台下,形成信息管理、信息通信、信息服务子系统,实现交通信息双向交互;实施交通指挥、控制,达到减少堵塞时间、降低交通事故、出行便捷及保护环境的目的。 2.措施 初步建设以下各系统: 1)城市信息管理系统 该系统按城市GIS数据库、信息网络、车辆管理信息等分步建设,不仅为ITS系统提供直接相关的动、静态信息,同时也为未来城市发展提供各项信息服务。 2)道路交通信息通信系统 该系统由信息采集、信息处理及信息三部分组成。 信息采集:实时采集交通拥挤、事故发生、道路施工、气候变化及停车泊位等信息。 信息处理、分析:采集的各项信息经交通信息中心进行处理和分析。 信息:将经过整理的实时信息及分析后的预测信息通过无线通信、有线广播、电子显示屏、net网,车载器向出行者及驾驶员。 3)微波接入网系统 该系统与交通管理监控系统及交通管理信息系统联网,提供开放式联网支持,通过车载单元(微波标识卡)和路边单元(微波天线及其控制器)有效地采集交通数据,提供信息及交通控制。 4)网络下的电子收费系统 该系统是车路间信息通信系统,通过微波通信技术实行不停车收费。该系统将在全区域内实现收费路网“一卡通”。 5)多式联运管理服务系统 该系统采取计算机网络技术将各交通方式的运费、管理、服务系统联网,为客、货运输提供联运服务,提高效率和管理水平。 3.目的 该阶段的目的是信息通信网络化,建立信息通信平台,实行人、车、路之间相互传递实时、准确信息。 4.阶段任务 该阶段需要同时完成以下任务: 1)ITS相关部门在信息平台建设中,要统一规划,联合攻关; 2)形成产、学、研一体化,推进信息产业的开发和产品研制; 3)加快智能车辆的研制生产,以适应ITS发展对汽车技术提出的要求; 4)有指导性地抓好示范工程; 5)国际间的交流与合作。 (三)成熟阶段(10年) 1.目标 以ITS的发展推动信息化社会的进程,创立新产业,开拓新市场。 2.措施 1)完善交通基础设施,并达到世界发达国家现有水平; 2)在城市综合交通实现规划、管理、运营智能化的基础上,逐步实现全国各交通方式的综合运输规划、管理运营智能化; 3)城市交通结构趋于合理,公交运量占较大比重; 4)完成车间通信系统; 5)成批生产电动汽车、环保车辆及智能车辆; 6)建立社会化信息服务系统; 7)形成ITS新产业。 3.目的 1)建立一种大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的智能化运输综合管理系统; 2)实现科教兴国和社会可持续发展的战略目标; 3)推动人类迈进信息化社会。 四、结 语 本文从我国的实际情况出发,提出了我国ITS发展的框架设想,计划用5个5年计划的时间实现ITS的发展目标。设想必定会存在主观臆想或脱离实际,仅作为抛砖引玉,引起大家讨论。设想虽然对其中的技术关键没有过多涉及,但技术问题也非常重要,是一只到达设想彼岸的船。因此,也望相关专业的同行一起讨论,共谋大计。 我们一直认为在技术上,我们国家绝不比其他国家落后,虽然在发展ITS的基础条件上远不如发达国家,但只要坚持“两弹一星”的创业精神,一定会实现工业化的宏伟蓝图。 智能交通论文:发展我国智能交通系统的思考 摘 要 智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 关键词 智能交通 运输系统 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失,据研究报道,美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于 1 000多亿美元,欧洲每年因交通事故、交通拥挤和环境污染造成的经济损失分别为500~5000和50~500亿欧元。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 1 智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2 178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 2 中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国城市交通的特点是混合交通,目前自行车拥有量超过1.8亿辆,如果公共交通服务水平不提高,城市交通结构不改善,自行车拥有量将会有增无减。 改革开放以来,中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 中国城市的大气质量恶化,已逐步由煤烟型污染转变为机动车尾气污染。其主要原因是交通拥堵、车速下降以及车况差、车辆技术性能低等,致使中国处在世界十大空气污染最严重的城市之中。同时,车辆状况差也直接影响到城市交通,并已成为制约我国城市交通的重要因素。 3 中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 4 发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距,如交通运输基础设施总量不足的矛盾依然存在;交通运输设施在技术装备、服务质量等方面还很不适应国民经济持续发展的需要,与国际水平相比差距较大;部分地区、部分运输方式和一些运输方向上存在着运力过剩、低水平恶性竞争的现象等。 纵观美国、日本等发达国家的交通运输发展经验,不同经济发展时期,其交通运输发展具有不同的特征,尽管世界各国情况不同,条件也有相当的差异,但这种特征却有着一定程度的共性。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 4.1 打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 4.2 建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 4.3 注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4.4 当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅论我国智能交通系统的发展对策 论文关键词:智能交通 运输系统 发展 状况 对策 论文摘要:智能交通系统是现在交通运输发展的趋势,本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 智能运输系统(Intelligent Transport System)的主要思想是将传统的交通系统看成是人、车、路的统一体,运用计算机、通信、人工智能、传感器等领域的先进成果来彻底改变目前被动式的交通局面,使人在驾驶过程中可以随时通过GPS/GIS、广播、信息板等手段了解目前的交通状况,而交通管理部门则可通过道路上的车辆传感器、视频摄像机等设备随时了解各个路段的交通情况,并随时对各个交通路口的交通信号进行调整以及对外界进行信息,使整个交通系统的通行能力达到最大。 一、智能交通发展的现状 对智能运输系统的研究许多国家都投入了巨大的人力和物力,并成为继航空航天、军事领域之后高新技术应用最集中的领域。目前已形成以美国、日本、欧洲为代表的三大研究中心。 在美国,对ITS的研究虽然起步最晚,但由于投入较多,目前已处于该领域的领先水平。1991年,美国开始对ITS研究进行投资,仅1994~1995年就确定了104项研究项目,并成立了专门组织,着手制定ITS的研究开发计划,到1997年投资近7亿美元;1998年6月9日美国总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案(Transportation Equity Act of the 21th Century)”。该法案的确定为美国公路系统的继续发展和重建带来了创纪录的投资。法案跨度为6个财政年度(1998~2003),拨款总金额为2178.9亿美元,其中有相当一部分用于支持ITS的进一步研究与开发。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针,由政府、企业和个人三方面共同出资进行智能运输系统的研究,著名的项目有PROMETHEUS和DRIVE等,其中DRIVE工程是目前世界上交通运输界规模最大的合作研究计划,共有12个国家的700多个单位参加,经费达5亿欧元。日本从20世纪70年代就开始了对汽车交通综合控制系统的研究,并成立了全国性的ITS推进组织,是对ITS进行研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息服务等综合体系,并基本完成了覆盖全国的电子地图的绘制工作,有400万台汽车导航仪在使用,其中120万台可接收信息。 我国在ITS领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的SUATS系统等;1998年交通部正式批准成立了ISO/TC204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、智能交通系统建设的意义 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 三、中国发展ITS的主导思想 中国是一个发展中国家,与发达国家相比,我国在发展ITS的必要基础条件上还有较大差距,加上我国特有的混合交通特点,以及城市结构、路网结构、交通结构的不完善,因此要结合中国的国情来研究制定我国发展ITS的战略及发展框架。 中国交通运输正面临经济发展与资源制约的双重压力,因此也不能重复发达国家走过的老路,一定要立足本国实际,走中国ITS发展之路,以推动我国信息化进程及培育自己的ITS产业。 21世纪交通管理的发展趋势必将是管理体制集约化;管理设施现代化;管理手段网络化、信息化、智能化;管理效率高效化;管理方式社会化。因此,中国ITS的发展将带来一场交通管理体制与模式的变革,而这种变革将直接影响着ITS的发展。 四、发展中国智能运输系统的对策 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安、建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITS America,日本的VERTIS及欧州的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性、兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目入手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化;ITS中的城市交通管理系统;先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统;先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:浅谈智能交通系统在我国的发展现状与对策 论文关键词:智能交通;运输系统;发展;状况;对策 论文摘要:智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国ITS发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。本文就智能交通体系在国内外的发展状况做了简要的介绍,对中国如何发展智能交通系统提出了自己的看法和建议。 交通问题是世界各国面临的共同问题。交通拥挤造成了巨大的时间浪费,加大了环境污染。我国大多数城市的平均行车速度已降至20km/h以下,有些路段甚至只有7~8km/h;由于车辆速度过慢,尾气排放增加,使得城市的空气质量进一步恶化。交通问题也造成了巨大的经济损失。为了缓解经济发展带来的交通运输发面的压力,尽量的利用现有的资源,使其发挥最大的作用,各国都加大了对智能交通系统的研究和建设的力度。 交通运输是国民经济的基础产业,对于经济发展和社会进步具有极其重要的作用。公路交通运输以其机动性好、可以实现“门到门”直达运输以及运送速度快的特点,成为我国城市和城间中短途客货运输的主要方式。加快交通基础设施建设,综合运用检测、通信、计算机、控制、GPS和GIS等现代高新技术,提高交通基础设施和运输装备的利用效率、减少交通公害对加速发展我国公路交通运输事业具有十分重要的意义。这是公路智能交通运输工程需要解决的关键问题。 一、智能交通技术在我国的发展现状 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部,公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家ITS体系框架》规定我国ITS发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面。 我国ITS研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上ITS的发展。1995年,交通部ITS工程研究中心进行了GPS(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于GPS的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年。由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将ITS。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。由于世界各国把不停车收费系统作为ITS领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家ITS领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 ITS建设投入已经达到40亿50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中。有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%~5%。1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统ITS应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后ITS应用水平的提高等诸多因素,我国的ITS市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。随着经济的快速发展,ITS的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起ITS产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 二、发展中国智能运输系统的对策 中国经过改革开放20多年来的建设,交通运输的发展取得了有目共睹的成就。全社会各种运输方式完成的客运量和旅客周转量、货运量和货物周转量有了较大幅度的提高,交通运输技术装备得到明显的改善,使得中国交通运输已从“限制型”向“适应型”过渡,已从满足“量”的需要向满足“质”的需要过渡,已经从“卖方市场”向“买方市场”过渡,并且公路运输发展成为交通运输的主力军。但与发达国家相比,仍存在着一些差距。和发达国家相比,虽然中国目前经济发展水平尚有较大差距,但改革开放的政策使我们的发展速度较快,发达国家今天遇到的问题,我们已经或者今后必将会深刻地感受到,为使交通运输业适应21世纪的要求,我们应采取积极的对策,根据国情发展中国的智能运输系统。 1、打好ITS发展基础,特别是应加强ITS基础理论的研究工作 目前,国际上ITS理论仍不完善,还处于发展时期,我们应积极加强与ITS开展较先进国家的交流,在国际ITS现有发展水平上结合中国特点,深入细致地进行理论研究,尽快接近或达到世界水平,以迎接21世纪ITS发展的挑战。否则将成为别国的追随者,成为他们不成熟技术的推广试验场。 2、建立ITS协调组织机构 中国交通运输体制目前仍是条块分割状况,铁路、公路、民航、公安,建设等部门分头管理,现已出现了各自发展自身ITS的势头,这将造成中国资源上的巨大浪费。为此应尽快成立一个由国家统一领导的,有关部门、学者、企业和研究部门参与的“ITS中国”组织,类似于美国的ITSAmerica,日本的VERTIS及欧洲的ERTICO组织,来统一制订中国ITS发展战略、目标、原则和标准,特别是制定有关ITS的技术规范和整体发展规划,实现ITS技术和产品的通用性,兼容性和互换性,加强政府的宏观调控,以减少局部利益的冲突和有限资金的浪费。 3、注重人才的培养 随着ITS的进一步发展,21世纪交通运输将会发生重大变化,而与之相应的是对不同层次的专业人才需求情况与以往大不相同,为此应加强国内高校及科研单位交通运输领域与国外ITS的交流合作,派出人员学习培训,走出去、请进来,将最新的ITS技术溶入交通运输专业的教学内容和科研之中,以高素质的ITS人才去迎接新世纪的挑战。 4、当前迫切需要解决的问题 作为资金不足的发展中国家,应根据中国现有条件,以ITS个别项目人手选择恰当的切入点,诸如ITS技术及其产品的标准化-ITS中的城市交通管理系统,先进的公共交通营运系统;车辆控制和安全系统t先进的物流管理系统等。从全国范围内看,由于中国生产力布局、资源分布、经济发展水平等因素不同,交通运输具有明显的区域不平衡性,即某些地区的发展(如东部、东南部),特别是大都市及其附近的交通运输已存在发展智能运输的潜在市场需要。 智能交通论文:物联网在智能交通中的应用研究 摘 要 物联网技术成为城市交通智能化升级的新思路,为智能交通系统提供了新的选择。 智能交通系统深度集成了传感技术、可视化技术、远程识别技术等物联网关键技术,为公众提供交通信息、出行诱导、车流疏导等现代化服务。通过对城市交通中物联网技术的应用需求分析,探讨基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现方案,就物联网技术在城市交通智能化服务中的应用问题做出微薄贡献。 【关键词】物联网 智能交通 智能化 我国城市现代化发展速度大大超越了城市交通的运输能力,为了满足公民对城市交通的需求,大力发展智能化交通建设,提高运输服务能力,把物联网技术引入到城市交通中,是发展智能交通的新思路。 1 城市交通与物联网概述 1.1 城市交通概述 城市交通实质是一种动态的流,以流来解决人或物在空间上的移动。然而,城市交通又是一个复杂的综合性系统并具有开放性。城市交通的子系统承担着相对独立的工作任务。经济的快速发展给城市交通带来的巨大的压力,具体表现在城市的流动源的增加、城市内外流动的增加。城市经济发展带来交通的繁忙,也加大城市对外交流的联系,成了更大的交通圈。从发达国家的交通历程来看,解决问题的思路不在于不断增加基础设备,而在于对交通流进行有效的“管理”,进而减少“流”的产生。通过强化交通管理,提升供给能力,实现系统信息化、交通智能化无疑是最佳解决方案。 1.2 物联网概述 物联网可以简单的理解为物物相连的互联网,实质上它所欲互联网的扩展内容。物联网集成了包括传感技术、定位技术以及rfid等多项现代化技术,在一定的协议框架下,实现物与物之间实现泛在的信息交互,通过信息处理中心对交互信息进行智能处理。物联网有三个主要特征:第一,通过射频标签等多种传感技术实现对“物”的基本信息采集,并能够对“物”进行识别,实现实时识别、抓取信息;第二,在一定的协议框架内,通过无线网络、有线网络以及互联网等泛在网络实现信息的实时传输;第三,采用模式识别、数据挖掘以及云计算等智能技术实现对海量数据的采集于处理,为各种之智能化服务提供必要支持。 2 城市交通中物联网技术的应用需求分析 城市道路交通系统中的物联网技术应用需求应该从管理层、企业层、公众层三个不同的角度来进行分析。 2.1 管理层需求分析 在管理层面上,主要四个方面需求的考虑:运行车辆的实时监控在城市出现的各种交通工具。城市各种车辆的运行信息是建设城市交通智能化的信息基础,对运行车辆信息进行远程识别与采集,实现信息的传递与保存;运营过程的智能监管是强化对运行车辆行驶行为管理的重要措施,通过物联网技术对车辆信息的实时抓取,实现对车辆的跟踪和监控,并采用电子地图基础以一种全新的可视化方式表现实时的行车环境,满足管理层直观、智能对交通进行监控的需求;智能安全管理需求主要体现在对运输过程中安全问题的管理,通过车辆进行安全监测,并将数据传回监控管理中心,实现车辆安全的实时监管,做好对技术设备的监控,提高突发事件的应对能力;城市交通发展信息的需求主要表现在对城市实现优化配置,引入物联网技术队车、人流进行信息采集,作为城市交通宏观调控的有力支撑。 2.2 企业层需求分析 从企业的角度来看,企业的需求包括运营车辆监控、智能调度、场站安全监控以及企业发展的信息采集诗歌方面的需求。对运营车辆实现时能监控是对企业车辆行为的运程监管,通过在车辆上安装摄像头,借助传感技术。对车辆的安全因素进行检测,将信息传回企业管理中心,满足企业对车辆的监控;智能调度需求体现在提高企业的经济效益。通过物联网金属实现客、货、车的科学调配,最大化企业的资源利用效率;场站安全智能监控需求表现在对车辆场站的安全管理,包括进站、候车、上车的安全管理,同时还能监控场站内乘客以及乘客的行李,物联网技术实现了吹场站的全方位可视化监控,包括对场站的温度、火情等多方面的感知监控;企业发展建设信息需求体现在对城市交通市场以及企业自身情况相关信息的收集与分析。宏观把控市场脉搏,定量分析企业发展方向,为企业发展提供准确数据参考。 2.3 公众层需求分析 在公众层面上,公众的需求包括公交线路信息查询、长途客运信息服务、 信息以及便捷字符交通费用等四个方面的需求。公共线路信息查询的需求体现在希望能通过互联网平台及时获取公交线路的信息,帮助制定出行路线,支持多种终端,实现出行方案的实时回送;长途科园信息服务需求表现在对长途路线路线的轻松访问,提供出行方案,并能都实现网络办理或电话办理,支持自动售票、换票、退票等自助服务;信息方面的需求体现在公众需要获知公交车辆到站时间、长途客运车辆状态以及出租车预约等方面的量化信息;便捷支付是公众的新型需求,是一个城市现代化的重要体现。互联网能够实现公交车、出租车、长途客运以及私人小汽车的停车费的刷卡付款,提高交通收费效率,给公众便利,也提高了车辆工作效率。 3 基于物联网的智能交通系统的功能构建与实现 3.1 基于物联网的智能交通系统框架设计 基于物联网的智能交通系统承袭了传统城市交通系统的开放性,智能交通系统同样具备强大的课扩展性。智能交通系统的结构框架设计是在城市交通系统的原有结构上发展而来,是对城市交通系统的重新整合和应用补强。智能交通居住物联网先进的信息技术手段,提高了对交通流中“物”的把控,利用感知设备扩展了服务内容,完成交通系统的现代化升级。智能交通系统的应用如图1所示,可以划分为公共交通子系统、交通综合信息子系统、交通综合管理子系统以及交通综合收费子系统。 3.2 公共交通系统 公共交通系统的管理对象主要为公共交通工具,其中常规公共交通的包括的公共汽车和轨道交通是公众出现的主要方式,是政府支持的出行方式;出租车是常规公共交通的补充,并相对便捷、舒适;长途客运承担了城市对外运输的交通压力,是城市交通的重要组成部分。 因此,公共交通的主要功能有三方面:一、收集与公共交通服务信息;二、为公众提供信息查询与服务;三、对公共交通车辆进行管理。 3.3 交通综合信息系统 交通综合信息系统是其他子系统实现功能的信息支持模块,主要负责信息的采集、传递、加工以及保存。交通综合信息所掌控的信息包括静态信息、动态信息、交通基础设备以及其他子系统产生的相关信息,它实质是上交通原始信息的记录。具体而言,它记录的信息可以分为四类:车辆信息、基础设施信息、实时路况信息以及系统共享信息。其中,车量信息包括车辆静态的特征信息和动态的运行信息。 3.4 交通综合管理系统 交通综合管理系统挂历的对象是运行的车辆,依据综合信息系统提供的相关信息对交通进行宏观调控借助信息处理软件,实现交通的科学疏导。综合管理系统功能模块有:一、运行车辆行为监管功能,以“行车速度阈值、行驶时空权限”为约束条件,对违章车辆进行管理,为执法提供信息凭证;二、交通疏导功能,通过综合信息系统提供的全局交通信息,为出行者提高路网车流信息,为出行者提供出行方案;三、智能信控功能,依据路网车流信息,对特殊路口实行信号配时优化,实现信号控制智能化;四、停车管理功能,借助综合信息系统提供的场站泊位数据,对停车进行指导于收费管理。 3.5 交通综合收费系统 现代化城市为公众提供了智能的一卡通交通支付服务, 尤其是公交ic卡已经进入了我国的绝大部分城市。伴随着城市智能化的步伐,公交ic卡已由原来只能由于公共汽车支付扩展到了轻轨、地铁甚至是出租车等领域。值得注意的是,公交ic卡还延伸为市民卡,可用于支付更多的付费项目,甚至已经扩展为某个地区的综合支付卡。交通综合收费系统结合物联网技术将为公众甙类更多便利。 作者单位 晋中职业技术学院 山西省晋中市 030600 智能交通论文:我国智能交通标准化现状及对策研究 原文作者:赵智慧 摘 要:近年来,智能交通系统及其标准化建设成为社会发展进程中的重要事项。从标准制修订分布、标准化技术组织、标准推广实施等方面分析了我国智能交通标准化现状,并从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出相应对策。 关键词:智能交通 标准化 标准 智能交通系统(its)又称智能运输系统,是在较完善的交通基础设施之上,通过应用先进的信息、通信、计算机、自动控制和系统集成等技术,加强载运工具、载体和用户之间的联系,提高交通系统运行的有序性和可控性,实现提高运行效率、减少事故、降低污染,建立一个高效、便捷、安全、环保、舒适的综合交通体系。近年来,智能交通系统及其标准化建设日益受到重视,《交通运输“十二五”发展规划》明确提出“大力发展智能交通”、“加强智能交通技术标准制修订”等要求,并将以“公交都市”建设示范工程、重大科技研发专项、信息化示范试点工程、节能减排示范推广工程、重点实验室建设等为抓手,显著提升我国智能交通的信息化、智能化水平。《2012-2020年智能交通发展战略》更是国内第一部通过政府文件形式出台的智能交通发展战略,其中也明确将标准化作为四大战略目标之一,提出应用导向、加快智能交通标准化建设的新要求。标准化建设已成为智能交通系统可持续发展的重要保障。 一、我国智能交通产业发展概况 我国在交通运输和管理中应用电子信息技术的工作始于20世纪70年代末,自20世纪90年代中期以来,开始跟踪国际上智能交通运输系统的发展,并通过召开国际性研讨会、成立试验室和研究中心等方式,加强国际技术交流,不断提高its 技术研究水平。目前,国内智能交通企业约有2000多家,主要集中在道路监控、高速公路收费、gps、地理信息和系统集成等环节,北京、上海、重庆、广州、深圳和济南等是智能交通发展较好的几个重点城市。但从总体上看,我国智能交通产业尚处于起步阶段,还存在着参与企业众多、品牌杂乱、企业规模小、成立时间短、竞争力弱、产品和服务的性价比低、顾客满意度低等问题,且主要依靠重大示范项目的推动。例如,“十五”期间,在国家科技攻关计划中安排了智能交通系统关键技术开发和示范工程、现代中心城市交通运输与管理关键技术研究等项目,确定了我国10个智能交通系统示范城市;在产业化项目中安排了卫星导航应用产业化专项、汽车电子产业化专项和下一代互联网示范工程等重大项目,促进了我国智能交通系统从技术研究到工程示范应用的全国开展,智能交通系统建设已成为各地交通工作的重点内容之一。“十一五”期间科技支撑计划重大项目国家综合智能交通技术集成应用示范取得重大进展,其中北京奥运智能交通管理与服务综合系统、上海世博智能交通技术综合集成系统、广州亚运智能交通综合信息平台系统和国家高速公路联网不停车收费和服务系统为近年来我国举办的大型国际活动提供了智能化交通管理和出行服务技术支撑。 二、我国智能交通标准化现状 据统计,截至2012年12月,我国智能交通相关现行国家标准共计148项,且全部为推荐性国家标准。其范围包括术语与定义、基础信息编码及表述、数字地图及定位、专用通信、信息服务、交通与紧急事件管理、电子收费、综合运输及运输管理、车辆辅助驾驶与自动公路等,形成了以分系统标准为主体,以通用标准为配套的智能交通标准体系。 (一)标准制修订分布情况 共有148家单位以第一起草单位身份参加了智能交通相关国家标准的制修订工作,其中部级单位起草129项标准,占比87.16%,北京、广东、湖北、辽宁、江苏、陕西、山东各省紧随其后(见表1)。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 (二)标准化技术组织发展情况 标准化技术组织一般包括专业技术委员会(tc)、分技术委员会(sc)和直属工作组(直属wg),是制定和维护标准的主要力量。对一个省份或地区而言,其在全国标准化技术组织的影响力直接决定了该地区参与国家标准制修订的能力。 截至2012年12月,我国与智能交通直接相关的已成立的标准化技术组织有全国智能运输系统标准化技术委员会(以下简称its标委会)、全国电子业务标准化技术委员会、全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会、全国地理信息标准化技术委员会等4个标准化技术委员会,其中,its标委会承担智能交通标准制修订的主要任务,从事全国性智能运输系统标准化的技术工作组织,负责智能运输系统领域的标准化技术归口工作。 自成立以来,its标委会已经开展了大量的标准制定工作,如正式颁布27 项、报批11 项、审查6 项、送审稿2 项、征求意见稿24 项等,并针对“十二五”期间重点发展的交通信息行业集中推出13 项标准征求意见。内容涵盖智能交通系统的通用术语、数据字典要求、体系架构及服务等,道路交通信息采集、电子收费系统、专用短程通信技术、交通管理信息属性分类与编码、道路信息及控制系统等。在研的国家标准包括道路交通信息服务系列标准等。在组织结构上,its标委会下设3个工作组,分别为联网电子收费工作组、交通信息工作组、先进交通管理工作组。 (三)标准推广实施情况 1.标龄 标准应随着技术的进步和经济的发展而不断地制修订完善。据统计,2008-2012年是我国智能交通标准制修订的高峰段,所制订和修订的主要智能交通标准数和相关标准数分别达52和113项,占比分别为84%和76%。截至2012年12月,148项智能交通相关国家标准的平均标龄4.9年。其中,标龄大于等于10年的标准有17项,占比11.5%;标龄小于等于5年的标准有102项,占比70%。由此可见,我国智能交通的国家标准更新速度还是比较及时的,但部分国家标准的标龄已明显偏高,今后需加强这类标准的复审和制修订工作。 2.标准采标情况 主要智能交通国家标准采标统计如表2所示,62项主要智能交通国家标准中有30项采用国际标准,占比48.4%。其中等同采用为18项,占比29.0%;修改采用为4项,占比6.5%;非等效采用为5项,占比8.1%。其主要采标来源为iso标准,共27项,占所有采标类型的90%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 智能交通相关国家标准采标统计如表3所示,148项智能交通相关国家标准中有52项采用国际标准,占比35.1%。其中等同采用为33项,占比22.3% ;修改采用为10项,占比6.8%;非等效采用为10项,占比6.8%。其主要采标来源为iso标准,共49项,占所有采标类型的94.2%。 数据来源:根据“浙江省标准信息与质量安全公共科技创新服务平台”()中的相关数据整理获得。 从以上数据分析可以发现,我国主要智能交通国家标准的采标率是比较高的,接近50%,且主要采标都来自iso标准。 三、对策思考 我国智能交通系统建设先于行业统一标准的推出是一个不争的事实。在这种情况下,许多地区的智能交通系统标准不统一,自成体系,形成了许多信息孤岛,这显然不利于智能交通系统的可持续发展。同时,当今社会的快速发展又对智能交通发展提出了更高要求,借鉴国外发达国家智能交通发展经验,从顶层规划、专业机构职能、企业主体地位等角度提出以下对策。 (一)顶层制定智能交通行业标准战略规划,为行业发展提供导向 建议结合我国交通、城市规划等部门的相关发展规划,并整合现有标准体系,制订《智能交通标准化发展战略》,系统规划,出台短期、中期和长期相结合的标准战略。同时,建议将智能交通行业标准战略作为省级地区技术标准战略的重要组成部分。 (二)发挥各级标准化技术组织职能,争取标准话语权 一方面,要继续利用好its标委会等现有标准化技术组织,充分发挥标准化技术组织在智能交通标准的组织制定、推动实施、效益评估、信息沟通等标准化公共服务工作方面的积极作用;另一方面,国家相关部门应在充分调研的基础上,协调统筹、引导扶持有条件的省份积极成立或承担相应的标准化技术组织,更大范围地争取标准话语权。 (三)突出企业的创新主体地位,发挥企业在标准化工作中的重要作用 鼓励以企业为主体实现标准研发创新,研究制定推动企业研究智能交通技术标准的配套政策,在科研经费安排、工程项目招标活动、行业规划等方面对重视标准化工作的企业给予政策扶持,鼓励企业加大标准化工作的自我投入,建立以企业为主体,协会为纽带,科研机构、大专院校为支撑,政府组织为支持,全方位系统化的标准化推进体系与工作机制。 智能交通论文:智能交通技术本土化问题讨论 摘要:随着各国交通事业的飞速发展,道路越修越长,车辆越来越多,同时交通面临的问题也越来越严重。智能交通技术是这些交通问题的新兴边缘学科解决方案,它起源于美国,目前正在各国得到发展。智能交通技术的研究内容与国情密切相关,因此各国政府在本土化该技术时都根据本国国情在美国研究内容基础上进行取舍或增补,本文以日本和中国为例对智能交通技术(its)的本土化问题进行讨论。 1.智能交通系统社会属性 交通安全、交通堵塞及环境污染是困扰当今国际交通领域的三大难题,尤其以交通安全问题最为严重。 1995年,美国总共发生交通事故 6613000起,造成 41798人死亡,3386000人受伤,经济损失达 1500亿美元 ;日本在交通事故中造成 11000人死亡,经济损失达 1亿美元 ;而中国则总共发生交通事故 271843起,致使 71494人在交通事故中死亡,159308人在交通事故中受伤,造成直接经济损失达 152267万元人民币[1]。据专家研究,采用智能交通技术提高道路管理水平后,每年仅交通事故死亡人数就可减少30%以上并能提高交通工具的使用效率50%以上。为此,世界各发达国家竞相投入大量资金和人力,开始进行大规模的智能交通技术研究试验。 2.智能交通技术国外发展现状 智能交通技术是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、计算机处理技术等应用于交通运输行业从而形成的一种信息化、智能化、社会化的新型运输系统,它使交通基础设施能发挥最大效能,从而获得巨大的社会经济效益。它的功能主要表现在:提高交通的安全水平、提高道路网的通行能力和提高汽车运输生产率和经济效益。 在美国,1991年国会通过了“综合地面运输效率方案”(istea),旨在利用高新技术和合理的交通分配提高整个路网的效率,由美国运输部负责全国的its发展工作,并在以后的6年中由政府拨款6.6亿美元,用来进行its的研究工作。 在日本,建设省作为政府最大投资者,1999年至2000年投入1453亿日元用于its的开发。日本对其开展的自动化公路系统开发计划制定了具体目标,2001年后开始在全国进行实证试验,2015年左右在全国主要干线道路实现智能化。日本目前在its项目已经形成了官方、民间、学术机构的协调体制,这对日本its的发展起到了很大的推动作用。 欧洲十多个国家在80年代中期开始投资50多亿美元,联合执行一项旨在完善道路设施提高服务水平的drive计划,其含义是欧洲用于车辆安全的专用道路基础设施。除了欧、美、日以外,新兴的工业国家和发展中国家也开始its的全面开发和研究。 3.智能交通技术在日本的本土化 智能交通技术20世纪80年代起源于美国,接着在日本得到发展。智能交通技术正象其他被引进技术一样,引进国在引进时,一定要考虑被引进国的实际情况,使之成为本国社会相融技术。美国在its体系框架结构中,规定其研究内容为出行者信息服务、过境车辆管理、商用车队管理等6个系统,日本在美国its 体系框架基础上,结合本国国情制定出包含先进的导航系统、辅助安全驾驶、不停车收费、交通管理最优法等9个研究内容的日本its研究体系框架结构 [ 2],并在此框架基础上开发了一系列its产品,实现了its的产业化。 在日本,汽车导航系统于1989年进入市场, 到目前为止大约40种不同形式的产品服务于用户。这些系统通过将经由路线的堵塞信息、所需时间、交通管制信息、停车场的满空信息等提供给驾驶员的方式帮助驾驶员在驾驶中可以采用最佳行动,从而实现分散交通流等导航功能。导航系统同时还可以服务于汽车安全,比如1997年9月推向市场的本田雅阁98款,安装了带有弯道侦测传感器的导航系统,该系统可以在交通路径诱导的同时,当前方路段出现弯道时让司机提前作好准备,从而避免由于弯道出现得太突然而引发的交通事故。在收费公路方面,日本公共部门和私人公司正加紧合作,争取早日开发出一种适合日本所有收费公路的自动收费系统。为将事故防患于未然,日本开始研究智能公路系统,即通过车辆及道路的各种传感器实时监测车辆行驶道路周围环境及车辆状况的状态信息,并将这些信息实时提供给驾驶员,在必要的情况下还可对车辆实施强制控制。这些项目涉及运输省的“先进的安全汽车 (asv)”、通商产业省的“超级智能汽车系统 (ssvs)”、建设省的“自动化公路系统(ahs)”。1996年 9月,ahs在 11km长的环行道路上进行了一次自动驾驶的试验运行。 1998年 6月,出版了ahs-i、ahs-c、ahs-a研究所需的基本技术,包括与安全有关的 10个用户服务 (车道保持、避让障碍物、避免左转碰撞等 )以及9个提高效率和改善环境的用户服务 (保持适当车距、最佳道路使用率、最佳速度等 )。为了处理与大流量交通有关的问题,日本已经使用了交通控制系统。包括信号控制、车载设备获取的交通信息、公交优先、动态路线引导系统、商用车辆监控、绕行信息、减少交通污染的控制信号等。现在日本仍在不断寻找加强安全性、舒适性和环境保护的措施[3]。 目前,日本打算通过技术开发、制定国际标准、对发展中国家进行技术援助等途径来开发和输出其its技术。 4.智能交通技术在中国的本土化 中国是一个发展中国家,交通运输基础设施短缺,需要加快建设,另一方面也存在交通设施利用率低、管理技术落后、交通安全形式严峻等问题。鉴于我国道路在未来20年内仍然处于建设期(根据“五纵七横”公路主骨架的布局框架,建设12条约35 000公里以高等级公路组成的国道主干线),而这一期间正是智能交通技术在全世界进入全面实施阶段,中国也需要根据中国公路运输的实际需求探讨在中国公路运输网中应用智能交通技术来提高运输效率、保障安全和保护环境的可能性。2000年,国家交通部、建设部、公安部联合全国各大科研院所和多家高校制定了符合我国国情的《国家its体系框架》规定我国its发展主要集中在不停车收费、出行者信息服务、城市交通管理、公共交通系统、智能公路系统等9个方面[ 2]。 我国its研究可以追朔于80年代的公路收费系统研制,那时国家科技攻关项目“津塘疏港公路交通工程研究”于首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术用于监控和管理系统;进入90年代,我国开始关注国际上its的发展。1995年,交通部its工程研究中心进行了gps(卫星定位系统)与导驾系统研究、基于gps的路政车辆管理系统等一系列项目研究,交通部还与各省厅开展了“网络环境下不停车收费系统”的联合攻关。1999年,由交通部、科技部、建设部等十多个相关部门组成了国家智能交通系统工程技术研究中心,将its。未来交通建设和发展的优先领域予以重点支持。 由于世界各国把不停车收费系统作为its领域最先投入应用的系统开发,以此来扩大道路建设资金来源,缓解收费站交通堵塞,减少环境污染,所以我国也把联网收费、不停车收费系统的开发和应用列为国家its领域首先启动的项目。 从1998年初开始,交通部就组织开展了“网络环境下的不停车收费系统研究”,并在4个省市进行了示范工程。1999年1月1日,广州市“一卡通”不停车收费系统投入运行,到目前已开通不停车收费车道40余条。同时,围绕交通监控、汽车智能导航等系统,以及一大批科研成果及技术产品得到实际应用,对提高社会和公交出租车辆通行效率,改善城市整体交通状况都起到了极大的推动作用。 its建设投入已经达到40亿-50亿元,据了解,预计到2010年,“五纵七横”国道主干网将基本建成,网络将贯穿全国主要大中城市,到2015年国道主干线和公路主枢纽系统将全面建成,构筑起以高速公路为主体的公路运输主骨架。 在这个完善的道路网络里,绝大部分已建和所有新建的高速公路都预埋了比较充裕的管道,部分管孔已铺设了光纤,它将是承载智能交通业务的良好基础设施。仅以基础设施建设为例,我国将建设3.5万公里的高等级公路,在高等级公路的建设中,有相当一部分需要建设通信、监控和收费系统,目前这一部分投资一般占总投资的4%-5%。 1999年,我国公路建设投资达2000亿元以上,如果其中的1000亿元用于高等级公路建设,那么通信、监控和收费系统方面的投资将达到40亿-50亿元,这仅仅是当前通信、监控和收费系统its应用的初级水平。如果考虑到城市基础设施的建设以及今后its应用水平的提高等诸多因素,我国的its市场规模将以百亿元、甚至千亿元计算。 随着经济的快速发展,its的研发和应用将会越来越新、越来越快,为我国的高新技术产业、众多商家提供了一个巨大的商机和市场,我国即将掀起its产业建设的热潮,智能交通将给我们的生活带来极大的变化。 5.结论 智能交通技术是一项起源于美国的新兴技术,各个国家在引进的时候都必须考虑本国的实际情况,充分考虑引进技术与本国文化的整合,考虑技术位差。任何新技术如果没有现有技术对之消化吸收就是失败的,所以各个国家在制定本国its发展内容时,必须对本国现有技术进行整合,然后再把与现有技术相近的内容作为自己的近期发展目标。 智能交通论文:城市智能交通管理系统及其经济效益探究 摘要:随着信息时代的到来,信息技术对我们社会的发展和经济增长的作用越来越明显,在经济增长中也开始作为一个独立的经济结构——信息经济,在经济增长中的作用有了明显的提高。一个比较系统的信息管理是一个城市发展的充分体现,充分利用信息技术和怎样使用现代信息资源,将影响为社会创造更多的财富,将成为社会经济发展进步的重要标志。现代管理信息系统是计算机应用的一个重要的领域。本文将系统地介绍在计算机被用在管理数据的情况下:城市交通综合管理的停车场系统管理及产生的社会经济效应。 关键词:信息管理 智能交通 交通管理 经济效益 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用科学的管理手段,把现代高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 一、智能交通发展的现状 我国在its领域的研究起步较晚,但随着全球范围智能交通技术研究的兴起,进入20世纪80年代,我国也加快了对智能交通技术研究的步伐。一方面,北京、上海、沈阳等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统;另一方面,国家加大了自主开发的步伐,如国家计委、科技委组织开发的实时自适应城市交通控制系统ht-utcs,上海交通大学与上海市交警总队合作开发的suats系统等;1998年交通部正式批准成立了iso/tc204中国委员会,秘书处设在交通智能运输系统工程研究中心,代表中国参加国际智能运输系统的标准化活动,现在正进行中国智能运输系统标准体系框架的研究。此外,我国将从今年起在全国36个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程”,并逐步推广到全国100多个城市。 二、中国发展智能交通的必要性和紧迫性 中国是一个经济持续发展的发展中国家,改革开放以来,城市化与汽车化发展十分迅猛。改革开放前,城市化水平不足19%,目前已经发展到超过30%,预测2010年将接近50%;机动车拥有量以每年10%以上的速度增长,预计2010年达到13亿多辆。中国道路交通设施及管理设施虽然有较大改观,但跟不上机动车增长速度。总体水平与发达国家有较大差距,特别是大多数城市路网结构不合理,道路功能不完善,道路系统不健全。交通管理设施缺乏,管理水平不高。即使各地都建立了交通控制中心,大多只是实现了监视功能,而远没有发挥控制功能的效应。 三、现代城市交通管理的现状及智能交通系统的经济效益 当今随着社会经济的发展,城市化进程加速,人口迅速向城市迁移聚集。人口、车辆数量不断的增长,但是有限的可用土地以及经济要素的制约却使得城市道路扩建增容有限,因此不可避免的带来一系列的交通问题。当今世界各地的大中城市无不存在着交通问题的困扰。交通拥堵使得人们每天将大量宝贵的时间消耗在路上、车中,同时也导致商业车辆在交通运输中延误,增加了运输成本。交通事故率也不断上升,每年都会带来巨大的人员伤亡和经济损失。 所谓的智能交通系统是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立起的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它是由若干子系统所组成的,通过系统集成将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强三者之间的联系。借助于系统的智能技术将各种交通方式的信息及道路状况进行登记、收集、分析,并通过远程通讯和信息技术,将这些信息实时提供给需要的人们,以增强行车安全,减少行车时间,并指导行车路线。 四、智能交通管理的应用方案及其带来的经济效益 1.电子不停车收费(etc) 电子不停车收费系统(electronic toll collection,简称etc)是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。它应用rfid技术,通过路侧天线与车载电子标签之间的专用短程通讯,在不需要司机停车和其他收费人员采取任何操作的情况下,自动完成收费处理全过程。不停车收费涉及交通基础设施投资的回收,又是缓解收费站交通堵塞的有效手段,而且在使用中收费卡的用量又很大,因此各个国家都优先投入不停车收费系统应用系统的开发,并且积极推广,目前在欧美应用已经比较成熟、普遍,我国也已经在广东、四川等地的高速公路上投入应用。通过应用不停车收费系统可以提高通过效率,防止收 费站交通“瓶颈”的发生,同时通过rfid技术实现无人为干预的收费,有效地遏制了偷逃过路费,收费人员玩忽职守、循私作弊等行为,同时降低收费站的管理成本,更快地收回基础设施的投资。 2.城市交通调度管理系统(tms) 车辆调度管理系统是智能交通系统的优秀组成部分,采用先进的信息通讯技术,收集道路交通的动态、静态信息,并进行实时地分析,并根据分析结果安排车辆的行驶路线,出行时间,以达到充分利用有限的交通资源,提高车辆的使用效率,同时也可以了解车辆运行情况,加强车辆的管理。 应用rfid技术作为交通调度系统信息采集的有效手段。比如利用将rfid应用于公交车场管理系统,可以实现公交车进出站,信息自动、准确、远距离、不停车采集,使公交调度系统准确掌握公交停车场公交车进出的实时动态信息。通过实施该系统可有效提高公交车的管理水平,对采集的数据利用计算机进行研究分析,可以掌握车辆运用规律,杜绝车辆管理中存在的漏洞,实现公交车辆的智能化管理,提升城市形象。同时采用rfid作为技术手段具有很高的经济性,与全球卫星定位系统(gps)等技术相比具有安装方便、适应性强、成本低,车辆无需改造等特点。同时一些地区和城市也开始将rfid应用于垃圾运输车辆、危险品运输车辆等特殊服务车辆的调度和管理。通过在车上安放电子标签,在特定路段的监控点放置识读设备来监控车辆是否按照规定的路线行驶、在有泄漏等情况出现时及时发现事故车辆。 3.电子注册管理(evr) 车辆的注册登记以及牌照管理一直以来都是交通管理部门的管理重点也是难点所在,黑车、假牌照等问题始终都没有得到根除。但是新技术也许会变得简单,采用rfid技术实现车辆电子注册管理系统就是有效解决这一问题的方法之一。车辆注册登记后加载rfid电子车牌,由于每个标签都有一个全球唯一的id号码——uid,uid是在制作芯片时放在rom中的,无法修改,所以可以实现防伪功能。同时标签可以被远距离识别,无需停车及人为干预就可以监查,因此可以规范车辆管理手段,加强对车辆的监查力度,实现车辆年检的智能化管理,加强对非法车辆的打击力度。现在该系统已经在军车等方面得到应用,取得了良好的社会和经济效益。 智能交通论文:基于GIS平台的城市智能交通管理系统构架研究 摘 要 本文对地理信息系统(gis)作为城市智能 交通 管理系统的共用信息平台的可能性进行了 分析 ,提出了系统总体架构及gis平台的基本功能,指出系统存在的 问题 及可能的解决方案。 关键词 gis 共用信息平台 智能交通管理系统 1 背景 为了解决我国城市的交通问题,改善城市交通系统的性能,一方面需要通过改造路网系统、拓宽路面、增添交通设施以及道路建设等城市交通所必需的“硬件”建设来实现,另一方面需要通过采用 科学 的管理手段,把 现代 高新技术引入到交通管理中来提高现有路网的交通性能,从而改善整个道路交通的管理效率,提高道路设施的利用率,实现城市交通管理的科学性和有效性。 城市智能交通管理系统由多个子系统组成,各个子系统的信息需求复杂多样,但有一些信息是可以共享的,通过共用信息平台可以使这部分信息增值,而且整个智能交通管理系统的信息通过共用信息平台的统一存储、组织、处理,能够更有效地保证数据间关系的正确性、可理解性和避免数据冗余,提高系统中信息的利用率和传输速度。 2 以gis作为共用信息平台 智能交通管理系统主要包括视频监控系统、 电子 警察系统、110/122接处警系统、车辆运营管理系统、路口控制系统、公共交通系统、gps系统、交通诱导系统等。对整个系统而言,应充分发挥子系统的作用,并做到无缝集成。 地理信息系统(gis:geographic information sys-tem或geo-information system)作为一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能够有效地对地球空间数据进行采集、存储、检索、建模、分析和输出。它的独特之处就在于能够把地理位置和相关属性信息有机地结合起来。众所周知,交通信息与地理位置密切相关,利用gis技术构筑智能交通管理系统的共用信息平台,不但能够使交通信息在空间上直观明了地显示出来,并能为这些信息的深层次挖掘和后续信息服务及辅助决策提供空间属性上的支持。 信息是智能交通管理系统中重要的基本元素,也是联接各个子系统的纽带。通常把交通信息划分为两类:静态交通信息和动态交通信息。静态交通信息是指包括道路信息、交通附属设施信息、停车场信息、车辆管理信息等随时间变化较小的信息,它又可以分为基础数据(如道路路网数据等)和 历史 数据(如车辆违章历史数据等);动态信息主要指各类实时采集到的交通信息,如交通流量信息、视频监控信息、公交车位置信息等。利用gis可对以上所有数据进行集成管理。针对智能交通管理系统对信息要求的特点,建立专属的地理信息数据库,通过 网络 互联与分布式数据库系统建立gis平台。gis作为整个系统的协调者,对数据和 应用 进行管理。图1所示为地理信息系统在智能交通管理系统环境下的集成。 3 系统的技术框架 3.1 系统的总体架构 根据信息平台的一般架构,结合考虑gis作为智能交通管理系统共用平台的要求,系统可采用三层体系结构: (1)客户端。指的是信息平台的用户主体,包括道路使用者、道路建设者、交通管理者、运营管理者、公共安全负责部门、相关团体等。具体的服务对象由系统的建设者决定。 (2)应用服务层。以gis作为城市交通智能管理系统的信息平台,由各个交通管理子系统采集交通数据,将这些原始数据以规定的格式返回,再对数据进行分类、抽取、挖掘和融合等处理,在数据存储的同时,将不同的信息按照规范的协议给相应的应用子系统。同时提供多种静态和动态交通信息查询接口,满足这些外部系统的交通信息需求。 (3)数据管理层。存储系统所需的基础数据,提供平台与各子系统之间的信息接口。 基于gis平台的城市智能交通管理系统的组成如图2所示: 3.2 gis共用平台的基本功能 各个子系统由于功能的不同,获得的交通数据也不同,但大多具有信息量大、情况复杂等特点。将这些来源不同、类型不同的大量信息融合在一起,从中提取具有更多特征的更深层次的信息,并最终在系统的管理决策优秀中得到应用,是维持整个系统正常运作的关键环节。信息在智能交通管理系统中的综合利用如图3所示。 gis共用平台作为整个智能 交通 管理系统的枢纽,它担负着信息汇总、融合和中转的职责。其基本功能表现在: (1)信息采集功能。从各子系统按规定的格式提取共享数据,完成对静态交通信息和动态交通信息的重组,并保证数据的正确性、可读性,避免大量数据的冗余。 (2)信息融合功能。根据各个子系统间的功能要求和内在联系,对采集来的信息在一定的准则下加以分类、统计、关联,挖掘出更深层次的信息,以用于交通管理决策。 (3)信息提供与功能。按各子系统的要求,以规定的格式向子系统传输所需信息;根据服务请求和查询权限提供给客户数据、图形或图像等信息。4 主要 问题 与解决对策 以gis作为智能交通管理系统的共用信息平台也存在着一些问题,主要体现在实时性和数据量过大两个方面。 智能交通管理系统要求共用信息平台能够实时刷新数据用于交通管理(如决策、指挥和调度等)和信息,从而对gis平台提出了实时性的要求。另一方面,由于我国不允许将高精度的gis数据刻入光盘,相当一部分地理信息基础数据需要通过无线下载方式获得,导致各子系统与平台间的数据交换量庞大, 影响 gis平台的有效工作。 针对上面的两大问题可将地理信息分为基础地理信息(道路位置信息、单行道信息等)和交通属性信息(停车场位置、建筑物位置等),将大量的基础地理信息通过gis共用信息平台通过专用短程通信(dsrc)方式下载至车载装置的内置内存介质,少量的属性信息从智能交通系统实时,通过多种通信方式送至车载设备。 对于数据量大的问题,可考虑采用数据压缩技术减少数据量,采用分布式数据库来管理数据以分担数据存储的空间,降低 网络 堵塞的可能性。对实时性要求高的数据通过网络在gis平台和各子系统中传送,对实时性要求不高对数据定时传送到平台的数据库中。 5 结束语 本文探讨了基于gis平台的城市智能交通管理系统构架问题,主要讨论系统的技术框架与主要功能及可能存在的主要问题与解决 方法 ,对系统中的细节问题还有待进一步深入 研究 。 智能交通论文:高速公路智能交通管理系统创建分析 摘要:笔者结合工作经验,针对某高速公路扩建工程中关于建立高速公路智能交通管理服务系统的项目要求,介绍了在目标定位和实施过程中所应注意的道路状况监测、交通状态识别、分车道控制和紧急救援系统的功能设计。 关键词:高速公路;智能交通;管理服务系统 近年来,交通管理正在逐步向智能化的方向发展,高速公路监控系统日益为高速公路建设者所重视,全国大部分高速公路都建立了比较完善的视频监控系统和信息系统,这些系统为道路的日常管理运营提供了切实有效的手段。现将该系统实施过程中的有关智能交通管理与服务系统规划介绍如下。 1高速公路智能交通管理与服务系统的功能定位 高速公路智能交通管理与服务系统,为面向公众出行者提供完备的信息服务,为道路运营管理者提供高效、快速的后台管理奠定良好基础。高速公路智能交通管理与服务系统基础设施实施与设计应充分考虑管理者、出行者等各方面管理和服务需求。在原有监控系统基础上,加强安全管理和安全信息服务功能,以安全管理理念提升中心管理系统的功能、业务流。提高面向安全尤其是紧急事件情况下的管理效率,提高安全管理的服务品质。为此,应在原有系统的基础上着重加强三个方面的考虑。 1.1加强路面状况监测,提高公路行车安全 不利气象条件带来的恶劣路面状况是引发交通事故的主要原因之一,其中以湿滑路面最为不利。我国公安部交通管理局的1994~2003事故数据统计,属于南亚热带海洋性季风气候的高速公路地区,雨量充沛,年均降水量1619~1800mm,热带气旋所过之处多有暴雨。而高速公路存在个别凹型竖曲线底部,位于超高过渡段,易造成路面排水不畅,有必要通过路面状况监测设备有效监测雨天情况下的道路积水、湿滑等状况,从而为雨天管理措施、救援措施提供有效保障。 1.2可变车道信息,服务公众出行者 该高速公路是城际高速,互通与大桥较为密集,属于重点监控对象,目前设置的悬臂式和门架式情报板提供实时的信息,覆盖范围受限;在限速方面,若选择固定式四度标志正对小客车和大型车的速度控制,对于应对突发气象等条件的灵活度不够,同时八车道高速公路考虑到驾驶员的视认性、气象、突发事件影响等情况,采用分道限速。 1.3通过安全管理的业务梳理,提高安全管理效率和服务质量 通过对交通流量控制预案、接口、实时性、与现有监控系统融合、满足集团监控中心的需要。 2软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 2.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 2.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 2.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 3结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:无线通信技术在智能交通系统中的应用 1智能交通系统的发展现状 智能交通系统又称ITS,交通系统包含道路车辆运营、服务控制等领域,我们在这些领域中将综合运用计算机技术、数据通信通信技术、传感器等技术,从而使车辆、道路管理人员和使用者之间的紧密联系在一起,建立起一种更加高效、准确的运输系统。智能交通系统最先起源于美国,自1994年起全世界通称为ITS。20世纪80年代起,中国开始从治理城市交通秩序入手,运用高科技手段来发展交通运输。之后,一些高校和研究机构开始进行城市交通诱导系统的研究和尝试,开始了解国际上的智能运输系统发展状况,交通部也将智能运输系统的研究纳入了公路、水运科技发展“九五”计划和2010发展纲要。在“十二五”期间,高速铁路安全运行、移动通信理论以及运行环境感知与综合检测也被国家自然科学基金委员会列为信息科学部的重点研究项目。ITS将会成为中国高新技术产业的巨大市场之一,建设ITS对于中国实现高新技术的产业化,促进经济实现快速发展具有重要意义。 2无线通信技术 无线通信技术是近些年来发展最快和应用最广泛的一种通信技术,利用这种技术可以将移动中的车辆与指挥调度控制中心紧密地连接在一起,保证相互不间断地信息联络。无线通信技术涵盖很多方面,如:蓝牙、ZigBee、蜂窝移动通信等无线通信技术。这些技术相互结合渐渐应用于智能交通系统领域,这些技术的融合可以实现交通管理中对紧急事件的处理和紧急车辆的管理,对于出行车辆可以提供道路导航服务,对于运营管理中心的车辆可以进行有效监控、合理调度。本文主要介绍了ZigBee技术、蜂窝移动通讯技术,并简要分析了它们在ITS中的应用领域以求跟大家共同探讨。 3ZigBee技术 ZigBee是一种双向无线通信技术,特具有近距离、低功耗、低成本、低复杂度、低速率的特点,它主要用于距离较短、功耗较低并且传输速率低的各种电子设备之间进行数据传输,此外也可以用作间歇性数据、周期性数据和低反应时间数据传输的应用。近年来,ZigBee技术被广泛应用于工业控制、家庭网络、汽车自动化、消费电子、医用设备控制等多个领域。在智能交通领域,ZigBee技术主要是传递信息的通用传感器。特别是在公共交通领域,ZigBee技术与移动通信技术相结合,可以更好的进行公交车的运行位置检测和车辆调度。利用ZigBee技术的特点,结合数字移动通信技术,建立无线网络,将采集到的信息发送给监测平台,从而解决公交车到站、离站的时间监测和自动报站问题。具体实施方案是,首先在各个站台安装“站台监控器”,然后在公交车内安装具有ZigBee功能的“无线识别器”。站台监控器里必须包含具有ZigBee功能的网络协调器和GSM/GPRS模块。一方面,该模块可以接收车内无线识别器发来的信号,通过检测该车的唯一“标识号”,识别到来的车辆,并将该车的到达时间、车牌号等信息通过GSM/GPRS传送到控制中心;另一方面,向公交车发送站台标识号,公交车可以根据收到的标识号进行自动报站。之后,站台监控器应该不断的检测该车发送的信号的强度,如果信号强度小于某一临界值时,即可认定该车已驶离此站,并向监控中心发出相关信息。这样,监控中心就能准确掌握每一辆公交车的运行情况。 4GPRS移动通信技术 移动通信技术是目前无线通信技术中更新速度最快的技术之一,目前国内应用比较广泛的移动通信系统是GSM,GSM虽然可以满足ITS对语音通信的需求,但是在数据通信方面GSM则表现得比较弱,无法满足需求。GPRS、CDMA、LTE等技术近年来发展迅速,渐渐取代了GSM,成为逐渐发展成熟的新的移动通信技术。下面主要介绍一下GPRS在智能交通系统中的应用研究。通用分组无线业务简称为GPRS,它打破了GSM只能提供电路交换的工作方式,只需增加相应的功能实体,对已有的基站进行部分改造即可,这种改造的投入成本不高,但得到的用户数据速率却相当可观,其传输速率最高可达9.6kb/s。在智能交通系统中除了需要传输交通流量状态信息外,还需要传输数据量较大的报文或图片,利用GPRS业务,可以采用端对端、组播或广播等多种传输方式。进行信息传递。从调度中心发出的交通信息可以通过组播或广播方式传输给行驶中的车辆,以便提供路径导航信息,由于这类信息在一分钟内需要重复多次播放,因此驾驶员偶尔收不到也不会引起很大的问题。但是,信息从车辆驾驶员传递给调度中心就要采用单播方式,它为调度中心提供正在行驶中的车辆信息,所以每次播放的内容都非常重要,不能丢失,但由于它的传输速率很低,不会造成网络堵塞。由此可见,GPRS提供的数据业务有了很大的改进,不仅增加了业务种类,而且连网快、功能强、降低了成本。此外,它还具有连接计算机的标准接口,可以根据不同国家和地区的频率资源分配来定制使用频率。由于无线终端的体积很小,可以与手提计算机相连,提高了使用上的灵活性,扩大了市场份额,降低了成本。 5结语 本文介绍了智能交通系统中无线通信技术的应用情况,通过对上述无线通信技术的分析可以发现,无线通信技术对于ITS的实现至关重要,并随着通信技术的发展,它在ITS中的作用与地位也将日益提高。 作者:张静 单位:淄博职业学院信息工程系 智能交通论文:高速公路智能交通管理服务系统建设 1软件功能设计 根据本项目重点目标,是强化交通状态识别、车道控制、应急处置三个方面的功能,针对这三方面内容提出了如下设计方案。 1.1交通状态判别模块 本模块根据识道路设备别出来的交通状态或交通事件类型,并结合气象信息、基础设施状态信息等,初步划定事影响范围,搜索影响范围内互通立交入口处的可变情报板,前方道路事件信息和诱导绕行信息;在初步划定的影响范围内估算交通流特征状态参数。定义事件对主线同行的影响程度,根据实时判断,当影响程度严重扩散到影响范围边界时,反馈重新对事件的影响范围进行划定;当事件处置完毕交通恢复正常时,控制逻辑结束,可变情报板提示正常的路况信息,可变标志提供正常的限速信息;当事件未处置完毕,且其影响未超出当前影响范围时,对影响范围内其余的可变情报板分别进行处置。对在估计的排队长度范围内的可变情报板前方事件信息和车道关闭信息;对在估计的排队长度范围外的可变情报板前方事件信息和限速信息。本次改造过程中增设的遥感式路面状况检测器基于红外光谱原理实时采集反射波长,测量路面覆盖物的类型和厚度,评判路面状况,进而计算湿滑系数,确定路面安全性,这些数据也为交通状态识别和决策提供了重要参数。 1.2可变车道控制 通过分车道控制交通流,能有效梳理交通流量,提高道路在复杂交通状况下的同行能力。基于交通状态识别可变车道控制软件模块,依托视频监控子系统、交通控制子系统,结合路面状态子系统内功能进行信息采集与获取,通过可变车道子系统、交通控制子系统实现信息控制与。 1.3紧急事件应急处置 基于事件管理子系统,结合目前路公司或向管单位指定的紧急事件应急处置预案,开发紧急事件应急处置子系统。根据高速公路紧急事件的性质和救援措施,系统主要针对重特大事故应急救援、危险品车辆事故或遗洒、泄露等事故、火灾事故等紧急事件。紧急事件应急处置软件系统包括以下几点。救援物资布局显示,图形化显示相关救援物资的位置、数量。并定期检查救援物资库存、质量等情况。紧急事件应急处置预案,根据各个事件的性质,可能出现的路段范围,确定适当的救援方案。方案包括了需要调用物资的种类、数量、位置,需要调用火警、交通警等警力情况。疏散方案,救护车辆情况及各类救援车辆人员行使的路线引导。事件及救援过程全程记录,利用计算机强制记录、防篡改、视频强制记录动能措施,对事件现场、事件处置过程进行全程记录、监控,确保事后总结救援进程时,资料完整,可靠。应急预案演练,利用虚拟现实技术、交通仿真技术,定期与交警部门、医疗救护、特殊救护器具使用保管单位等联合演练应急预案,评估应急预案的可行性,提出改进建议。 2结语 在将原有的高速公路监控系统升级为智能交通管理与服务系统的规划中,应根据高速的具体条件,着重加强路面状态检测功能,以应对多雨天气和特殊线形,才可能是服务管理平台更加有针对性。制定应急预案,能够提高道路管理者应对各种紧急事件,提高救援能力和服务水平,提高道路的通行能力。 作者:张艳丽 单位:江苏铁电交通科技集团有限公司 智能交通论文:计算机技术在智能交通系统的应用 摘要:借助智能交通系统,优化公共交通运行效率,为人们提供更大的便利。文章对智能交通系统内涵进行了简要分析,并从数据处理系统、交通监控系统、车辆导航系统以及车辆辅助驾驶系统4个方面对计算机技术在智能交通系统中的应用展开了讨论,旨在为技术研究人员提供有价值的技术建议。 关键词:计算机技术;智能交通系统;优化 1智能交通系统内涵分析 智能交通系统(IntelligentTrafficSystem,ITS),主要是指借助计算机技术和信息数据传输技术,能对交通运行过程进行科学化的管理和指挥,在管理机制建立过程中,要对人员因素、车辆因素、道路环境因素等进行全方位考量和判定[1]。为了保证交通管理的高效性,将技术和管理体系融合在一起,确保交通管理系统的多元化发展。在智能交通系统建立和运行过程中,智能交通管理模块、智能信息管理模块、智能公共交通模块、车辆管理模块以及电子收费和应急管理模块是研究的重点[2]。 2计算机技术在智能交通系统中的应用路径 正是基于计算机技术的发展,将其应用在智能交通系统中,能借助交通监控提高整体技术的应用效果和管理效果。技术主要是利用射频设备,将其设置在道路上方或者是道路两侧,获取交通情况的远程图像,借助信号的转化和传递,实现图像处理,保证交通指挥中心能第一时间了解现场交通实况。在计算机获取信息后,能对交通事故以及交通拥堵问题进行及时处理,提高技术模型的实际应用价值[3]。 2.1事故检测系统 在交通系统中,事故问题需要引起注意,不仅会造成人身受到伤害,还会造成经济受损,因此,结合计算机技术,要践行更加系统化的处理机制,确保应用模型和管控措施符合标准。有一部分交通事故主要是由于路面交通堵塞所造成的,若是能对路面的情况进行及时预测和评估,就会一定程度上减少交通事故问题。正是基于此,在智能交通系统中,结合实际情况建立健全稳定的管控机制,能在保证技术模型优化运行的同时,提高交通质量。主要是借助摄像设备与计算机设备的连接,保证射频设备能有效对运动的车辆进行信息的采集和捕捉,能建立有效的视频跟踪,并且保证序列图像的完整性[4]。只有强化数据分析,才能真正发挥计算机的实际价值和优势,对运动目标的连续帧图像进行统筹整合,并且将移动参数组合在一起,从而有效计算出运动目标的实际速度。针对具体的运动参数提出有效的管理措施,确保结构完整性的同时,为项目升级奠定坚实基础。若是检测目标长期处于静止状态,则需要借助计算机技术中的图像捕捉功能,对其进行有效跟踪和图像反馈,确保信息的有效性和完整性。只有充分利用计算机技术,才能结合实际数据和信息,以最快的速率对交通事故展开深度处理,一定程度上减少事故发生频率[5]。 2.2交通监控系统 将计算机技术应用在车辆监控中,具有非常重要的意义,主要是利用计算机的图像处理技术,能对运动的物体进行实时监督和控制。目前,在智能交通系统中,应用图像分差的方式,对车辆展开静态监督和动态监控,其运行机理都是视频图像序列的分差机制,从而借助相关参数对车辆的运动状态进行集中判定。这种计量方式的运算数量较小,借助一般的软件就能完成,且计算效果较好。在实际应用措施建立后,主要分为两种:(1)当前帧与背景帧之间的差值,这种计算方式和应用模型更加的简单和直接;(2)相邻帧之间的差值,这种方式能有效判定车辆的动态和静态。除此之外,在对车辆和行人进行监控时,会采取分割的方式,保证能对不同群体进行不同监控。在对车流量进行分析和计算的过程中,则需要结合车辆的平均速度以及车辆的列队长度,对交通运行情况展开预测和分析,一定程度上建立健全完整的整合机制和管控措施,保证交通运行状态得以全面升级。由于车辆和行人是道路结构中的主要元素[6],因此,在对监控项目进行全程监督的同时,也要有效分割,保证图像中不同运动模型能映射相应参数。 2.3车辆导航系统 随着科学技术的不断进步,车辆导航系统得到了全面普及,也是计算机技术在智能交通中的重要应用措施。利用车辆智能导航系统,能对车辆行驶道路的界限进行有效判定和识别;利用计算机内部相关元件和操作模块,能有效引导车辆向规定路线行驶,不仅能对车辆的安全距离进行系统化分析,也能保证导航驾驶过程的稳定性,并且为摄像机运动化识别结构的优化提供动力。在计算机车辆导航系统中,借助摄像机能对不同车辆的运动状态进行集中识别,并且保证检测点运行方式能符合模拟匹配点,从而一定程度上确保车辆的智能导航系统充分发挥其实际价值,为计算机技术中信息的提取提供动力,也能有效维护安全距离和运行速率,保证车辆的安全和稳定性。 2.4车辆辅助驾驶系统 目前,许多智能汽车都开始配备智能辅助驾驶系统,能帮助驾驶人员对外界的环境和影响因素及时作出正确的反应[7]。例如,在城市市区环境驾车,计算机内部的车辆辅助驾驶系统能对周围路过的道路标记进行记录和分析,确保能对相关交通指示展开综合性识别。然后利用计算机技术中的筛选功能,对相关信息进行集中的选择和调配,避免出现和其他车辆以及行人拥堵的问题。也就是说,正是基于这种辅助驾驶功能,在实际技术应用模型建立后,能在增强车辆安全驾驶的基础上,保证人机交互的同时性和完整程度。驾驶人员只有充分掌握路况信息,才能对驾驶操作给予正确的判断,保证驾驶行为符合标准,减少车辆拥堵和车辆事故的发生概率。除此之外,计算机技术还被应用在车辆智能收费项目中,借助计算机内部的识别软件,对车牌进行集中识别,从而采取相应的计费和处理措施,保证车辆信息留存效果。其中,ETC的应用实现了车载标签和阅读器之间的有效连接,能保证车辆在进入到入口后,及时收取相应的费用,系统自动放行[8]。 3结语 总而言之,在智能交通系统中,要充分利用计算机技术,升级识别和管理效果,为技术模型的综合性优化提供保障。为了进一步提高技术的应用水平,要积极研发更加适宜车辆进行信息采集的模块,及时对路况数据展开分析,为智能化交通的发展奠定坚实基础。 作者:陆莲芳 单位:新疆交通职业技术学院 智能交通论文:谈智能交通控制系统设计策略 摘要:智能交通的信号控制系统能够对城市交通情况以及整体的管理水平予以提升,本文主要对于城镇交通智能交通信号的控制系统建设进行分析,总结了这一系统自身的特点和整体的结构以及具体的运行形式和智能的控制体系等。 关键词:智能交通;交通信号控制;控制机制 1系统结构 1)中心控制完成交通信号控制中心系统的通信,完成交通数据的收集和优化计算。中央控制和集成管理软件通信,接收和管理软件管理和控制指令,并向管理软件发送相关交通状况信息[1]。交通控制系统的操作员和系统之间的接口。存储所有数据的交通控制系统,以确保数据的安全性和可靠性。2)区域控制负责控制交通流收集,实时状态收集,统计查询任务,信号机事件收集,交通数据预测任务,子区域系统优化,信号自动时间控制。一般情况下,信号系统由中心进行流量优化控制。当控制中心与区域控制器之间的通信链路出现故障时,相应的区域控制机器将替代信号机的管辖中心,以优化控制,避免整个系统的优化退化所导致的通信故障[2]。3)交叉口控制,包括信号,车辆检测设备(线圈检测器等)等。交叉路口信号机和检测器采集路口各检测器提供的实时交通数据,进行初步分析和整理,通过通信网络传送到上位控制机,调整定时计划[3];信号灯的颜色变换;在实施自适应控制时,根据交通需求,自动控制入口信号灯的颜色变换。 2区域控制机制 1)系统软件与子区的光控功能,业务应用可以控制800个子区,每个子区5?10个路口,每个子区有一个数字代码。以分区划分作为主要原则:相邻路口之间的距离比较近(通常在500米以下);交通流量在相似大小的交叉口;相似程度的交集;交通条件的交叉路口类似于道路的中间分支,并且不存在交通源。2)系统可以按照固定周期程序,固定周期程序运行,包括以下内容:分区;交叉数;固定周期数的程序;循环时间;绿色字母比值;相位差;最大绿色时间;最小绿色时间;相表:即相位表和信号灯组的对应表;时间表,不同的时间表,不同的控制计划;计划表,计划表,阶段计划,阶段计划,每年执行不同的日时间方案。3)信号和控制中心通信正常情况下,系统可以通过客户端修改控制参数,并在固定周期程序中更新数据库,包括程序运行的周期长度,绿字信号比和相位差。这种计划更新和修订不影响交叉路口信号机运动。4)系统控制周期程序的每个交叉点是108,通过调度表和手动选择调用,实现交叉点的合理控制。固定循环计划的输入是独立的,并且彼此不会干扰。这将帮助用户为每个交叉点设置不同的周期长度,绿色信号比和相位差。 3自适应协调控制机制 1)系统的自适应协调控制系统,系统算法,包括交通自适应控制算法,传感器控制算法,行人二级路过算法。自适应控制算法可以根据车辆检测器收集的信息(如交通流量,时间占用率和车辆速度)来调整信号定时参数,例如周期,相位差和绿色信号比。交通自适应控制算法是基于交通信号机的实际控制参数做小和频繁的优化,形成适合实际交通条件的控制方案,以满足交通的交通控制需要。2)最大限度地提高交通信号网络的效率,并最小化定时方案的维护。该系统使用自适应交通信号控制系统。系统的自适应控制算法如下:系统软件的算法基于对交通信息的实时检测,包括交通流量(PCU),车辆占用率,车辆速度/S),使用交通信号控制优化模型:周期时间优化模型,绿字母比优化模型和相位差优化模型,以减少车辆延迟,停车点数为目标,交通信号控制三个要素:周期时间,比率和相位差优化,区域最优控制方案。3)系统算法是一种实时自适应控制算法,根据交通信息在控制区内程序中实时调整控制信号的连接点。该系统不是方案选择性控制系统,并且方案选择系统根据当前检测到的交通信息匹配预设检测方案,并选择设定的定时方案。4)系统算法可以实现区域交通流量平衡,减少停车数量,车辆延迟和环境污染,以及台州玉环街道网系统子区,实现区域协调控制整个区域。分割原则是:相邻交点之间的距离近;交叉口的小时交通规模是相似的;交叉路口的交通状况相似;交点的饱和度接近;道路的中间分支较少。 4结束语 城市交通信号控制系统是智能交通领域的重要研究内容。可与其他智能交通系统相结合,实现城市交通的数字化,信息化和智能化管理。在本文中,提出了一种基于自适应控制算法的交通信号控制系统,可以有效地处理实时交通变化,提高交通流量的控制效率。 作者:陶强 解锡霖 贾冰 单位:沈阳理工大学 智能交通论文:无线网络技术在智能交通系统的应用 摘要:为进一步提升目前路网的利用效率,文中提出了研发一种依托于城市公交,以无线网络技术为优秀的现代城市智能交通系统,并且对这一系统需要的各类模块实施了硬、软件设计,并得出了理想的方案。本系统不仅能够提供非常及时的路况类信息,还可为公众推荐最为理想的公共交通出行线路。文章在对智能交通系统进行概述的基础上,分析了无线网络技术的运行模式,并提出了基于无线网络技术的智能交通系统设计方法。 关键词:无线网络技术;智能交通系统;设计;利用效率 引言 由于近年来我国经济持续发展,机动车数量飞速增加,造成了各城市交通流量的持续增加,以至于发生事故的频率不断上升。从上世纪八十年代以来,随着计算机与电子通信技术的不断发展,运用新技术将机动车、城市道路、驾驶员及乘坐人员、交通管理人员进行密切联系,以建立一种更加及时、快速、便捷的智能交通系统来解决上述问题。智能交通系统融合了计算机、无线通信技术以及全球卫星定位等技术,能在更大程度上发挥出智能交通的积极作用,让决策更富有时效性,使图像的传输更加稳定,为减缓拥挤的交通做出新的贡献。 1无线网络技术的运行模式 无线移动网络结构可以分成数据层、服务层、用户层。每一层都有其独特的功能,下面分别对其运行模式加以阐述:(1)数据层的运行模式。数据层主要包含了各类交通信息的获得、数据分析和发掘。数据层要确保所得到的交通信息能够准确及时,可使通信网络能够更加精准地传达各类交通信息;(2)服务层的运行模式。服务层为交通系统的中心层,同时它也是系统和用户层、数据层实施交互的重要接口。智能交通系统运用服务层为道路控制设施设备提供各类控制办法,为用户层提供各类信息,并且向数据层请求相关数据。与此同时,服务层还负责从用户层以及数据层之中接收相关信息;(3)用户层的运行模式。用户层一般需要配置一个无线终端接收类设备。以上三个层次的智能交通系统设备以服务层为优秀,并通过无线网络为用户层提供各类数据,可及时快速地向广大用户提供所需信息,同时还能拓展各类与查询有关的服务,从而较好地解决了当前我国各城市中出现的各类交通问题。 2基于无线网络技术的智能交通系统设计方法 2.1设计的主要目的 近年来各国学者对智能交通系统进行了大量研究,并取得了很大的成果。但我国国内的研究成果主要集中于公交车辆管理领域中,只能及时提供关于公交信息的和控制等内容,在智能分流、控制以及干预方面略显不足。事实上,我国城市的交通网络主要以安装于路口的高清摄像头以及设于监控中心的监控设备为基础来收集各类路况信息,之后进行堵情分析。其不足之处在于人力、物力等诸多方面的开支相对较大,对系统进行分析的成本相对较高。为此,笔者试图设计一个依靠目前已经存在的公交网络,利用无线网络技术提供实时路况信息、公交预报,并采用交通信号灯进行实时控制、路线推荐以及大屏显示等功能的现代智能交通系统。 2.2整体设计方法 智能交通系统整体设计如图1所示。智能交通系统以ITS主控中心为优秀,运用各线路的公交车来收集所在城市各公交车辆的具体位置和速度等相关信息,并结合GIS的地图数据提供最新的路况信息。依据全路网的负载状况图分别得出各具体路段的拥堵状况级别,并采用优化算法实施智能化分流。主控中心应当把分流解堵的信号发送至交警所持有的设备之中,并且指导交警及时排堵。还可依据道路优化办法直接控制本地的交通信号灯,以有效疏导交通状况。同时,还可运用短消息模块把实时路况信息发送至各驾驶员的手机上、显示在本市各主要路段的显示屏中,并把相关服务发送至网络,以指导社会公众更好地选择行车路线,提升路网的利用效率。 2.3硬件设计方法 2.3.1公交车模块的设计方法公交车的模块应当依据GPS测量出具体的位置以及速度等信息,并采用无线方式发送至ITS主控中心。公交车模块是主控中心最为重要的数据来源之一。因为公交车系统覆盖了城市中最为重要的交通网络,同时线路极为稳定,因此利用公交车来收集数据较为经济可靠,与高清摄像头的定点方式相比,该方法具备成本偏低、容易安装以及覆盖面较广等特点,其硬件结构图如图2所示。嵌入式微控制器是公交车模块中的中心设备,不仅需要对GPS接收模块所接收的GPS定位测速信息进行实时处理并打包,还应当把位置和速度等相关数据应用无线网络模块发送至主控中心。同时,对无线网络模块从主控中心所接收到的信息进行处理后再交由LED显示模块以及语音提示模块使用。无线通信网络主要负责公交车模块和主控中心之间的彼此通信。其位置、速度以及路况信息等均通过无线通信模块进行发送与接收。这样就能实现公交车辆和主控中心之间的交互。因为使用GPRS方式需要一定的带宽,而由于带宽有限,且国家在无线网络以及无线宽带上的投入持续增加,因此无线网络因其高效、经济、实用、安全的特点将成为今后网络产业发展的重中之重。笔者使用了无线网络技术进行接入通信,这样不仅能够有效降低投入,还能适应今后的发展所需。同时,LED显示以及语音提示模块被用以显示从主控中心得到的相关路况类信息,将“下一辆车进站所需时间、公交车前方的路况”等信息显示给驾驶人。图2公交车模块设计图2.3.2公交站牌模块设计方法公交站牌模块一般使用于公交车站点,主要运用LED显示本站信息及各条线路公交车的预计时间和到站时间等。公交站牌的硬件结构图如图3所示。无线通信技术能够接收到ITS主控中心所发的实时路况信息以及本线路公交车辆的运营信息等。输入模块能够对本站点的站牌信息、站点等进行初始化。因为站牌的位置一般都不会变动,所以完全可通过输入的方式获得,大大减少了GPS的开支。依据嵌入式微控制器所接收的具体路况信息、公交车的实时运行状况信息以及本站的位置信息等内容,可以分析并处理本站全部线路公交车辆的预计到站状况,并应用LED显示模块进行显示。LED显示模块不断滚动以显示出本站点中各线路最近所要到达的具体车况信息,从而显示出ITS主控中心所发来的各类路况信息以及新闻等。例如,某路公交车正行驶在A路上,线路畅通,约5分钟后可抵达本站:某路公交车正行驶在B路上,该线路拥堵十分严重,大约20分钟后才能抵达本站。2.3.3显示大屏模块显示大屏模块的设计类似于之前所述的公交站牌模块,其差别之处在于显示大屏并非安装于公交车站之中,而是设置于本市的各个主要路段以供社会公众了解当前本市的主要路况信息,并公布该大屏所处位置附近的具体路况信息,从而实现运用其指导与疏导交通的目的。2.3.4其他设备接入该部分包含交警手持设备的接入与交通信号灯的接入。(1)交警手持设备的接入。当前我国诸多地区的交警干警配备有专用的手持设备或通信设备。智能交通系统可以充分利用这些现有设备,并在此基础上实现功能的拓展设计。交警所使用的手持设备可以和ITS主控中心联结,而ITS主控中心可依据交警所处的位置把具体路况信息、疏导优化的方案等呈现在交警面前,从而帮助其更好地指挥交通。(2)交通信号灯的接入。城市中每一个交通信号灯的具体时间设置情况均会影响车流的急缓状况,进而影响到道路交通是否保持畅通。 2.4软件设计方法 ITS主控中心是智能交通系统的优秀,主要负责接收来自公交车模块的各项信息,并依据GIS地图所提供的信息,经分析和处理后掌握实际路况信息,找到最佳行车路线,并确定路线优化及排堵办法等。ITS主控中心使用了经典的三层架构设计,即表示层、逻辑层以及数据层。其主要功能结构如图4所示。 3结语 综上所述,将无线网络技术应用于智能交通系统中后,不但提升了当前交通系统的工作成效,还更方便现代人的生活。无线网络技术倚靠其在使用中所具备的灵活、便捷、组网方式多元化、不会受到环境影响等突出优点而倍受欢迎。接下来应在全面考虑目前各类交通情况的前提下提出全新的解决办法,很好地提升目前已有路网的利用率,有效缓解当前我国交通压力过大等社会现状。 作者:张晓东 单位:遵义职业技术学院
公路桥梁路面施工技术研究:关于公路桥梁路基路面的施工技术 【摘 要】随着我国经济的迅速发展和城市化建设的加快,对我国公路桥梁工程提出了更高的要求,建造高水平的公路桥梁工程需要系统的技术作为支撑。本文从路基的填筑、开挖以及压实、底基层和基层的施工以及路面工程质量控制、路基路面排水以及公路桥梁的后期维护这几个方面来论述公路桥梁的施工技术。 【关键词】公路桥梁;路基路面;施工技术 一、路基的填筑、开挖和压实 1.路基的填筑 对路基的填筑要提前清理干净路床,将路基内软土淤泥、树头、树根以及垃圾等清理干净,然后再用砂砾进行回填,再回填时要注意合理的选择土质,最好是选用含砂量在50%以上,塑脂在20%以下,液限在40%以下的土,路基的填筑、摊铺、压实以及检测都需要分层进行,尽量将分层的厚度控制在30~40m,碾压的过程中要控制好含水量,使它的密度达到最大。填筑可的方式竖向填筑和分层平铺两种,竖向填筑的具体施工措施是沿路的中心线主逐步向前深填。竖向填筑施工中必须要采取必要措施来确保土层的密度。填筑的土料应选用那种沉陷量小且粒径均匀的砂石,采用锤式或是振动式夯击机,一次性的将路堤的填满,最好是采用混合填筑的方式,也就是在上层用水平填筑,下层用竖向填筑,为了确保土层的密实度,在特殊情况下还可采用强夯、注入等加固地基的措施。 三、路堑的开挖 路堑开挖的方式有两种,一种是纵向全宽掘进,一种是横向通道掘进。从高度上分,还可分为纵横掘进和单双层掘进等。双层掘进的方式适用于路堑较深的地方,先掘上层,后掘下层,注意要在下层的施工面上预留上层出土以及排水的通道。纵向全宽掘进是沿路线的一端或两端纵向向前开挖,从相反的方向将土运出。横向通道掘进能提高施工速度,扩大施工范围,它是在路堑的纵向挖出通道,边分段边进行横向掘进,适用于开挖长而深的路堑。 2.路基压实 采用大吨位的压路机进行碾压可以取得很好的碾压效果。非常有利于提高路基土的压实度。 要采用人工压实的方式,以提高密实程度,保证路基土的强度和稳定性,另外,土质和湿度以及压实功能和压实的人为因素会对路基的压实效果造成影响,其中,压实的厚度对压实的效果影响最大,在压实条件相同的情况下,深度越深,密实度小,通常夯实不应该超过20cm,12~15吨光面压路机不应该超过25cm,夯实机或是振动压路不能超过50cm。所以在土基压实施工中,要控制好含水量和土层的厚度,在有需要时可适当的增大压实的功能,以提高压实的密度。 二、底基层和基层的施工 公路桥梁工程在底基层铺设石灰土或是砂石料的目的是为了进一步加强路基的稳固性以及提高路面的平整度。在施工中要注重土和料的配比以及搅拌均匀。它的地基层通常是由水泥和石灰组成, 由于土和料的分布不均匀会降低路面的平整度,不合理的配比会对路基的整体坚固程度造成影响,因此要想达到设计的强度,先要选择高质量的材料,并确定好各组成材料的配合比,然后根据施工的要求和设备来综合衡量,严格的控制施工质量,要运用机械进行拌合,确保均匀拌合和拌合的含水量。严禁采用路拌,这种方式既不好控制拌合的均匀程度和配合比,有难以进行现场管理,使工程的质量得不到保证,会对工程的寿命造成影响。 三、路面工程质量控制 2、基层平整度的控制 路面工程的施工质量控制主要在于对平整度的控制上,影响路面平整度的因素有很多,在控制路面的平整度时要区别对待不同的基层,可使用平地机来将以石灰稳定土为底的基层进行刮平,直到其平整度达到合格为止;水泥稳定碎石的要求较高,很难控制其平整度,而且对面层的平整度有很大的影响,稳定材料的接头很多对基层的平整度有较大的影响,所以可以采用缓凝减水剂来延长初凝的时间,这样就可以设计压实程序和摊铺的长度。 3、沥青混凝土面层平整度的控制 影响沥青混凝土面层平整度的因素有很多,比如说碾压机具和碾压时间、温度以及施工的接缝、基层的平整度等。要想保持面层的平整度在经过行车之后不会下降,必须使面层的松铺厚度保持一致,保证压实后的面层的压实度一致,在对沥青混凝土进行碾压时,要控制好温度,温度太高会有推移和裂缝产生,对平整度和使用寿命有影响,温度太低则无法充分的压实混凝土,因此压实要在温度适宜的情况下进行。第一次压实时要采用双驱双振压路机,用1/2错轮振压2遍, 第二次采用轮压路机来进行压实,最后一次采用双驱压路机进行静压收光,每个阶段初压的碾压温度再120℃,复压温度是110℃,终压温度是105℃。施工接缝也会对平整度造成影响。在施工结束时最好用切割机在碾压好的接头处切出立茬,检查接头处的平整度,将接缝处大粒径的石料剔除,添上细料,将多余的余料去掉,并清理干净,使面层保持一定的平整度。 四、路基路面排水 影响路基强度和稳定性的因素还有一个,那就是水,做好路基排水十分重要,不仅可以防止路基被水侵蚀而产生病害,还可以起到保护当地农田水利设施以及保护环境的作用,要结合当地的排水规划形成良好的排水系统。为了防止由于各种原因而造成水患,造成路面施工的损失,应该在路基施工时加强施工排水, 5、地面排水 地面排水最常用的设施是跌水、边沟、截水沟以及急流槽和地表的排水管。 通常对于一级公路和高速公路的排水沟渠要铺砌防护。最常采用的加固材料是浆砌片,现在也广泛运用水泥混凝土预制板。现在重新对高速公路和一级公路路线两侧的灌溉沟渠进行系统布置,改进了过去逢沟设涵的方法,减除了穿越路线的排灌涵洞。使路基的工程质量得到了大大的提高。 6、地下排水 路基地下排水采用的最多的还是渗井、盲沟、暗沟以及渗沟等,它具有以渗透力排水的特点,如果水流量较大,则常常采用带渗水管的渗沟。传统采用具有反滤功能的土工织物,近几年又推出了新的带有滤布和钢圈组成的加劲软式透水管,对于地下排水来说十分的适用。 7、路面排水 路面排水的目的是快速的将路面的降水排除,从而避免水从路面渗入而冲刷到路基的边坡。路拱横坡不得小于2%。可以用分散排水和集中排水两种方式将雨水从路面排出。其中分散排水多用于路线纵坡小于0.3%、地势平坦的长路段,不仅要加固路基边坡和硬化路肩,还要防止经过地下水位较高的绿洲地带的边坡上部的植草挡住了排水出路而形成路表积水,可以通过设置路肩排水沟和硬化路肩来改进。然后集中排水是在硬路肩外侧设置现浇沥青混凝土的拦水带或是水泥混凝土预制块,再和硬路肩路面形成三角形的集中槽流水,在每隔20~50m的地方设置可以与路堤边坡急流槽衔接的泄水口,将雨水排放到排水沟当中。可以通过雨水井或是设在中央带的园形开口排水沟来将设超高路段的排水排出。对于西部降水量低的地区,大部分的排水方式都是在中央分隔带设过水槽。 五、公路桥梁工程路基路面的后期养护和维修 工程的使用要经历一个很长的过程,在此期间工程所处的环境可能会发生一定的变化,会对工程的质量造成不良影响。所以应该在施工完成后加强对桥梁公路路基路面的检查和维护,从而有效保障工程的质量。检查和维修的措施有:定期的维护路基、路面的排水系统,处理排水系统中出现的故障。定期的监管和护理路基防护坡上的植被。定期的检验和维修路基路面的破损处。 作者简介: 曹长征(1982.3)男,湖北省武汉市 工程师,学历:本科,学士学位,研究方向:公路道桥。 公路桥梁路面施工技术研究:刍议公路桥梁路基路面的施工技术 摘要:随着国民经济的发展,我国交通事业也得到了快速迅猛的发展。车辆荷载在逐渐地增加,同时也就促使对于公路的路基和路面质量的要求也在不断地提高,而路基作为路面的基础工程,对其质量技术也就影响到了对路面的使用。下文通过对路基的施工技术、路面的施工技术以及公路桥梁路基路面的后期养护三个方面来分析路桥工程的施工技术;并通过问题来探讨技术在施工中的作用和重要性。 关键词:路基;施工;质量控制 0概述 公路主要承受和满足汽车荷载的重复作用和经受各种自然因素的长期影响,路基是公路的线形主体,是路面的基础,是与路面共同承担汽车的荷载作用。路基施工作为公路的主体同时也是路面的承载,作为主要的支承体。路基作为路面的基础工程,它是按照一定的路线位置以及技术要求建设的构造物,所承受是由路面传递的交通荷载。因此,在路基土的应变特征与应力对路面整体结构的刚度和强度都会造成很大的影响作用。必须要加强提高公路路基施工技术的管理,是非常有必要的。 1公路桥梁路基路面常见的质量问题的分析 通过对当前国家正在使用的公路桥梁工程路基路面的调查与研究,我们发现其中所存有不少的因为施工技术不合理而导致的一些质量问题。通过对这些质量问题进行研究与探讨,我们可以针对性的去改进和提高公路路基路面的施工技术。我们从路基和路面两大部分来分析常见性的问题。 1.1 关于公路桥梁路基中常见的质量问题 1.1.1 路基的层次结构建造的不合理,造成公路桥梁工程的载荷能力下降。路基的建设是一个多层次的建设过程,主要的两大层次结构是路基土和路基底基层及基层。目前的公路桥梁工程施工中对于工程的层次性建设还缺乏足够的细分,往往对层次的划分不明显或者是划分的不合理。 1.1.2 路基的渗水能力差,使的公路桥梁工程受水侵蚀程度高,缩短了工程的正常使用寿命。公路桥梁工程的路基建设绝不仅仅是保证其密实度和坚固性那么简单,路基的渗水能力也是路基工程建设的重要质量指标。 1.1.3 路基的整体密实性分布不均匀,致使路面的平整性下降。由于施工中填筑路基的材料存在质的区别和压实的程度不同,往往致使路基的整体密实性有高与低的差别存在。在工程投入使用以后,由于受力能力不同,导致了地面平整性下降。 1.2 关于公路桥梁路面的常见性质量问题 对于公路桥梁工程路面的重要质量指标主要是其平整度。影响路面平整度的主要原因是路基层的平整度和路面层的平整度。路基层的平整度不够,直接导致了路面层的铺设厚度不同,营运使用以后不久就会出现平整度严重不一的现象。其作用原理主要还是整体密实性的问题。不过这里所突出的是路面层的整体密实性。路面层的整体密实性差,导致的路面层平整度的下降。路面层铺设多为混凝土浇筑或者是沥青铺设。由于混凝土拌料不均匀或者是摊平、压光环节处理的不妥当等等原因多会造成路面层的整体密实性不一,最终表现的形式就是路面不够平坦。当然,关于公路桥梁路基路面的质量问题和影响因素绝不仅是以上列举的几点,在此就不做一一的叙述了。 2 公路桥梁工程路基路面的施工技术控制与管理 2.1 关于路基施工技术的管理与控制 填筑路基的技术控制与管理。首先,对所要施工的路基现场进行清理,清理的内容主要是石块、垃圾、塑料废品、树枝树干等等一切有妨碍工程路基施工的物品。并且对路基工程中的坑洞进行回填。其次,对填筑路基的材料进行调配,调配应该根据工程的具体设计要求或者是当地的地理环境、土质特点进行科学的选择。最后,分层次的填筑路基,其中所要注意的事项主要为分层的依据主要应从图纸的特点和压实工具的性能来考虑分层的厚度。分层填筑的主要目的还是为了路基的压实和工程的整体密实程度。此外,在填筑的方式上应该根据具体的需要来合理安排填筑的方式,主要表现在竖向填筑、水平填筑及混合填筑的选择上。目前所选择的填筑方式多为混合填筑,但具体的情况还需要根据工程的切实需要来决定。 路基土的压实技术的控制与管理。路基土的压实过程是决定路基的整体坚固性和稳定性的施工过程。对于路基土的压实施工过程,我们应当高度关注那些影响压实效果的地理环境因素和人工因素。影响路基土压实效果的主要因素有:(1) 路基土的湿度和土壤的质量。(2)压实过程中采用的压实工具和土壤的分层厚度。(3)施工过程的管理与控制。在路基土压实的施工过程中,充分考虑路基土的土质和含水量,根据所采取的压实机器设备选择压实的土层厚度分层压实。对于施工的过程进行严格的操作监管和技术指导。就能很好的保证路基的整体密实性和坚固性。从而提高公路桥梁工程的整体综合质量、延长使用寿命。 底基层的构筑技术管理与控制。公路桥梁工程的底基层是为了进一步加强路基稳固性和提高路面的平整度所铺设的石灰土或者是砂石料。在这个过程中主要是考虑土与料的配比与搅拌均匀。具体的操作过程应该根据施工的要求和设备来进行综合衡量。需要注意的事项就是不要使土与料分布不均致使路面的平整度下降,或者是配比不合理影响路基的整体坚固程度。 2.2 关于工程路面施工的技术管理与控制 路面工程的施工质量标准主要是其平整度是否优良。影响路面平整度的因素也是多不胜数的,我们主要从施工技术可以控制的范围内和可以人力避免的范围内进行探讨与考虑。并制定具体的控制与管理措施。 基层平整度的控制。上面已经从底基层的构筑技术与施工管理中简要的叙述了其施工过程对平整度的影响。现在我们就主要来介绍一下具体的实施内容。首先,底基层的用料不同其施工的技术和应该注意的事项也有所不同。石灰土和沙石水泥混合料刮平的过程中,应该根据其性质特点进行细分。石灰土的的操作比较简单,用推平机反复操作直至将之平整度达到最大化就可以了。沙石混凝土混合料由于其接口比较多因此在保障其平整度的时候还应该处理好接口的平整度,以确保整体路面的平整度不受影响。 面层平整度的控制、管理。由于路面的结构多为沥青、或者是混凝土路面。影响其平整度的主要操作过程是其铺设、碾压的过程。在沥青路面的铺设碾压是应该根据其温度进行调整,在铺设长度和用料量的选择上也应该进行系统的计算和计划。在碾压的过程中应该根据不同的碾压时间选择不同的碾压机器进行反复的碾压以确保公路桥梁工程的整体性和稳固性。 3 公路桥梁工程路基路面的后期养护和维修 工程的使用过程有一个长期的时间跨度,期间工程所处的环境和因素可能会出现转换和变化。从而降低了工程的质量。因此对桥梁公路路基路面工程进行后期的检查与维护使保障其质量的又一重要环节。主要的内容有:对公路工程的路基、路面的排水系统进行定期维护和故障处理。对路基的防护坡上的植被和保护石格进行定期的监管、护理。对路基路面的破损情况进行定期的检验与维修等等。 4 总结 加强公路桥梁路基路面的施工技术是保障公路桥梁工程质量的重要环节。同时,对它的研究工作也是我们提高它的重要手段。为了满足现代化经济建设的需要,我们应该用发展的眼光来看待其施工技术的进步。更好的为我国的公路桥梁建设提供有力的技术支持。 公路桥梁路面施工技术研究:浅析公路桥梁路基路面施工技术 摘要:本文阐述了公路桥梁过渡处路基、路面常见问题的产生,提出了相应的施工质量控制措施,结合工程实例,简述了路桥过渡处路基路面的施工方法与工艺。 关键词:公路桥梁路基路面施工技术 1 前 言 随着我国车流量的不断增加和高速公路的迅速发展,公路桥梁大量兴建,由于我国各相关行业对桥梁结构的设计比较重视,技术已相当成熟。相对而言,路桥过渡段上的路基路面研究显得十分薄弱,被列为公路工程质量通病。桥面平整度差、早期损坏较普遍和桥台路基沉陷问题长期以来一直未得到根本的解决。因此,在分析路桥过渡段路基路面常见病害产生原因的基础上,提出了施工质量控制措施。 2路桥过渡段路基路面施工技术 2.1路桥过渡段路基路面施工 常见病害分析在桥涵、通道等构造物与两端路堤联接的路桥过渡段,路基、桥涵常因不均匀沉降而出现台阶,当此台阶达到一定数值,会使行车产生明显的颠簸跳动。由于车辆荷载的作用,一般的台阶呈现中问低两边略高的形态。桥涵两端台阶的产生和形成使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度视公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类和行车速度而异。公路等级越高所设置的结构物也越多,因此形成许多高低不一的桥头台阶。因为桥头台阶导致汽车减速行驶艘得车辆不可能在高等级公路的全线溅某一区以设计速度运行。根据观察和测试,汽车遇到桥头台阶,一般要提前150~200m减速墩过台阶以后还需要大约相同的距离加速以恢复正常行驶速度。 高速公路线形标准高,桥头引道路堤高,极易产生沉陷和变形,出现桥台与引道错台、桥台路基下沉、路面裂缝、不平,甚至积水等病害。这些病害使快速行驶的车辆颠簸、振动、跳车产生噪音。为解决这一问题应从设计与施工两方面着手研究。 2.2设置搭板 搭板的设置方法有三种:方法一,从理论上讲是完美的,在搭板长度L范围内,在车辆荷载作用下,路面的弯沉逐渐变化,但这种方法给实际施工带来很大困难。方法二,它的特点是克服了方法一的施工困难,而且又有效地解决刚柔过渡的问题,其中图1中的b值应根据实际情况经计算而定一般不应小于8cm。 第三种方法是采用预留反向坡度,即搭板与桥台连接处标高一致,而与路面连接端则高于设计标高,形成一个预留的反向坡,坡度大小根据路桥之间的沉降差而定,此法的关键在于考虑路线纵断面平顺的前提下,确定沉降差和预留反向坡度。搭板与桥台间的锚固有竖向和水平向两种方法。考虑到搭板自由端在车辆荷载作厢下必然发生竖向位移,而水平向的锚固更符合这一受力状态,并有利于桥台受力,因而搭板与桥台间宜采用水平锚固。对于是否设置枕梁,国内曾有人研究后认为:枕梁布置在搭板尾端对于搭板受力没有影响。我们进一步研究后认为,枕梁设在搭板尾端对于控制板底弯拉应力是不利的,它可使板底最大弯拉应力增大约三分之一,如果板端枕梁附近一定范围内板下地基处理不当,将发生局部下沉造成二次跳车。但是,枕梁可以将搭板传递下来的荷载分布到较大面积的地基上,还可以增加搭板的横向抗弯刚度,故加设枕梁确是有利的。有关资料表明:枕梁下的路基内设置碎石桩或水泥石屑桩可以改善枕梁及其下部路基土承载能力,减少该处沉降。经实践检验这种处理方法效果显著,而所需费用不大。因此,我们认为搭板可作成不设枕粱和设枕粱两类,若设枕梁,将其分为设置碎石桩或水泥石屑桩和不设两类,对这三种情况应在实践中进一步检验其优劣。 有关研究表明:设置l15m宽路肩可以使搭板底部最大弯拉应力减少20%,因此,设置搭板时,应注意修筑好路肩,以改善搭板的受力状况。搭板的长度确定至关重要,其长度与路堤填高成正比,并与路基状况有关。依据实际沉降差的大小来确定搭板的总长,是成功防止桥头跳车的重要技术措施。一般地沅设置与否需论证确定,如设置搭板长度可为5m。小桥涵搭板、中桥的搭板长为5~8m,大桥搭板长度为8~12m。搭板下面地基的非均匀特别是脱空旨,能显著地增大板底的弯拉应力,对搭板效用发挥极为不利。由搭板的受力分析可知,当地基从均匀到非均匀再到脱空,其相应的最大竖向位移各增大100%左右。而增加搭板厚度能显著地增大搭板抵抗弯拉应力和变形的能力,研究表明,板厚从20cm增到30cm,板底最大弯拉应力减少30160%,相应的竖向位移也减少19l85%。因此按弹性地基板和脱空板分别计算板厚,根据实际情况确定厚度对钢筋混凝土搭板可取板厚为30cm左右。 2.3不设置搭板 目前,国内高等级公路在大、中桥头处均设置搭板,但搭板一旦破坏,不仅严重影响车辆的正常通行,而目施工难度大、维修费用高。如果不设置搭板,则应对台后填筑作周密设计和认真施工,对填料和压实应有更高要求,或采用专门的结构措施,如铺土工格网、填筑聚乙烯块等。具体做法在台后填筑和地基处理中加以论述。 2.4台后填筑 桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层者搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。车辆荷载的作用的影响深度一般2m左右,因此一般搭板下的加强层不超过2m。但实践证明,由于填料自身固结和施工要求不严,若不对整个台背填方作加固处理,则不能彻底解决桥头跳车问题,国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理,如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土许漯高速公路要求原设计95%区由素为石灰稳定土压实度要求从地基开始均为95%。因此对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基工后沉降,同时相应提高压实度要求。土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降,尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用使土体部分应力得到扩散和转移从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低,土体剪应力明显提高,土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时应先预以加固处理。台背回填的压实质量是影响台背路基沉降与跳车的―个重要因素,台背回填因位于台背这个特殊位置,成为碾压以碾压且机械振动力太大时对台墙有影响。要台背回填粘性土压实度达到95%以上使用小型压实机具是相当困难的。在路桥过渡段,若单纯依靠桥头搭板,由于路基压实度没有得到保证,路基下沉,将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空,而这对搭板的受力是极为不利的,因此,配合设置桥头搭板,对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时潞基顶面lm左右范围内最好用振动式压路机,或其它小型压实机械每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定按分层填筑、分层碾压、分层检测法施工。 2.5地基处理 处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差避免错台。修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力,其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝有时还会损坏桥面和桥台。为了避免不正常的位移的出现必须减轻回填材料,或者增强地基土或用基桩。达到抵抗侧向流动的强度。 3结束语 综上所述,通过对路桥过渡段路基、路面的施工技术分析,进行了较为系统的总结和研究。分析了路桥过渡段路基、路面常见病害产生的原因,提出了施工质量控制措施,结合实体工程论述了路桥过渡段路基路面的施工方法与工艺。 公路桥梁路面施工技术研究:浅谈公路桥梁路面工程的施工技术 摘要:本文主要论述了公路桥梁路基路面的施工技术,分析了路基路面的施工和保护技术,并提出了相关的措施。 关键词:公路桥梁 路基路面施工技术 引言 随着社会不断发展,我国公路桥梁建设成绩显著,然而随着车流量的增大,很多工程质量问题不断涌现。近年来,我国公路建设工程的要求指标也日渐提高,对于公路工程施工项目的监管力度也越来越大,我就要求公路工程建设施工技术水平和施工质量都要相应提高。 1 路基的填筑、开挖与压实技术 1.1 路基的填筑 填筑前先要做好路床的清理,清理干净路基范围内的树头、树根、杂草、腐植土、软土淤泥以及垃圾等,树穴、厕穴宜采用砂砾回填,然后要注意土质,尽量选用塑脂 1.2 路堑的开挖 路堑开挖可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种。还可在高度上分单层或双层和纵横掘进等。纵向全宽掘进是在路线一端或两端,沿路线纵向向前开挖。运土由相反方向送出。对较深路堑可以采用双层掘进,上层在前,下层在后,但是下层施工面上要留有上层操作的出土和排水通道。 横向通道掘进指先在路堑纵向挖出通道,在分段同时横向掘进。能够扩大施工面,加速施工速度,在开挖长而深的路堑时宜使用。 路基土的压实 为保证路基土有足够的强度与稳定性,必须要人工压实,提高其密实程度。影响路基压实效果的因素两方面:一是土质和湿度,二是指压实功能和压实时的外界和人为因素。 压实厚度对压效果的影响明显。在相同压实条件下,密实度随深度递减,表层5厘米最高。一般夯实不应超过20厘米,12~15吨光面压路机,不应超过25厘米,振动压路机或夯击机不应超过50厘米。 因此,土基压实施工中,控制最佳含水量,采取分层填土,控制有效土层厚度,必要时适当增大压实功能,是土基压实工作的基本要领。 2 底基层及基层的施工 公路的底基层及基层,一般是水泥或石灰稳定结构,要使其达到设计强度首先要选择好料场,保证材料的高质量,并确定各组成材料的配合比,然后是认真控制施工质量,拌和时要用机械拌和。要控制材料的配合比,拌和的均匀性及含水量。禁止路拌,因为采用路拌现场管理困难,配合比及拌和的均匀程度不好控制,质量没有保证,会影响路面的寿命。 3 路面工程质量控制 3.1 基层平整度的控制 如何在施工时控制好路面的平整度要对于不同的基层来区别对待,对于石灰稳定土作为底基层可用平地机刮平至合格的平整度;对于水泥稳定碎石因为平整度控制较难,要求较高,对面层平整度的影响较大,水泥类稳定材料一般接头较多,影响平整度,所以为了延长初凝时间,可采用缓凝减水剂,通过现场试验初凝时间平均达到270min,这样就可以对摊铺长度、压实程序进行设计。比如,拌和能力为300t/h,采用摊铺机摊铺,一般能达到1.5m/min,碾压长度可设计为50m,压实时用振动压路机初压,光轮压路机复压,再用轮胎式压路机收光,轮胎式压路机与钢轮压路机相比,使被压的结构层处于受力状态的时间相对长,而结构层的变形是随时间增长而增加的,它的压实效果较好。 3.2 沥青混凝土面层平整度的控制 基层的平整度、施工接缝、碾压机具和碾压时间、温度都会影响沥青混凝土面层平整度。如果面层的松铺厚度不一,压实后压实度不等,在经过一段时间的行车后,平整度会明显下降。 沥青混凝土碾压时要控制好温度,温度过高会产生裂缝和推移,影响使用寿命和平整度,温度过低会导致混合料压实不充分,所以要在一定的温度条件下进行压实。初压时采用双驱双振压路机,错轮1/2振压2遍,复压胶是采用轮压路机,最后用双驱双振压路机静压收光,各阶段碾压温度控制在初压120摄氏度,复压110摄氏度,终压105摄氏度。施工接缝也是影响平整度一个因素。施工结束时碾压好的接头处检查平整度,用切割机切出立茬,剔除接缝处表面大粒径的石料,补上细料,弃除多余的余料并清理干净。保证面层的平整度。 4 路基路面的排水 4.1路基处理 处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施、对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法 、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。 水是影响路基强度和稳定性的因素,路基水毁是当前公路的重大问题,做好路基排水工程,完善路基排水系统与地区排水规划协调一个重要的施工过程。 4.2地面排水 常用的地面排水设施有边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于高速公路和一级公路上的排水沟渠,一般要铺砌防护。可采用浆砌片石加固、或者采用水泥混凝土预制板块。高速公路和一级公路通过水网地段的路基,相比过去有了改进,重新布置对路线两侧的灌溉沟渠系统,免去了穿越路线的排灌涵洞,提高了路基的工程质量。 4.3 路面排水 路面排水是要迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,从而使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有两种方式。一是集中排水方式,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20~50米间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。在西部降水量低的地区大多采用在中央分隔带设过水槽排水。二是分散排水,多用于地势平坦的地区,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在地下水位较高的绿洲地带,为防止路表积水,可以硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。 4.4 地下排水 路基地下排水大多采用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,以渗透方式排水为主,水流量较大时,可用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8~30cm,很适用于地下排水。 路基的防护 5 坡面防护 坡面防护是为了防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来,随着对环境保护的重视,高等级公路的边坡,多采用种草防护边坡较高时,采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)种草防护。由于西部干旱缺水,边坡种草防护类型的选择很重要,现大多采用草坪植生带,即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内,当草籽发芽也长成草起到固土作用后,无纺布纤维自然腐烂,不会污染环境,效果很好。 5.1 冲刷防护 防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进,用高强土工格栅代替铁丝做石笼,用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡,很能适应土体不均匀沉降。 5.2支挡防护 挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合;钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理,墙身圬工体积小,也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度,并采用预制构件拼装,是一种特殊型式的挡土墙。 6结束语 通过实体工程修筑实践, 对路桥路基 路面的施工技术进行了较为系统的总结和研究,获得以下结论:分析了路桥路基 路面常见病害产生的原因,提出了施工质量控制措施;结合实体工程论述了路桥过渡段路基路面的施工方法与工。 公路桥梁路面施工技术研究:关于公路桥梁路基路面的施工技术探讨 摘要:社会的快速进步推动了科学技术的不断发展,使得现代化工程建设的质量标准也日益提高,这在交通运输工程项目的施工作业中尤其明显,公路桥梁等交通工程相继涌现,如何有效提高这些工程项目的施工作业水平,保证工程质量,是摆在建筑设计师与建筑单位面前的一道难题。本文分两部分,首先系统分析了公路桥梁路基路面施工过程存在的问题,接着提出具体对策,期望能为国家交通运输业的繁荣发展添砖加瓦。 关键词:公路桥梁;路基路面;施工技术 随着交通建设现代化进程的加快,高等级的公路桥梁逐渐涌现,交通运输业的日益繁荣大大增加了车流量,这一现实情况意味着对公路桥梁路基路面的质量标准有更高的要求,要求在加快发展和建设公路桥梁的同时,加大监管公路桥梁路基路面施工项目的力度,提高施工项目的技术水平,保证公路桥梁项目的工程质量,以更好服务于现代交通运输业。 一、公路桥梁路基路面施工过程存在的问题 1999年交通部《公路建设质量年活动实施方案》,此活动实施方案严格规定了公路建设的质量标准,为保障公路桥梁建设质量提供了制度依据,但在实际的公路桥梁施工作业中,还存在一些常见问题,这些问题不但制约了公路桥梁路基路面施工技术的进步,降低了工程项目的质量,也埋下了公路桥梁运营时的安全隐患,如何解决现存问题,首先需要对问题进行系统分析。 (一)公路桥梁路面不平整。公路桥梁路面的平整度属于公路工程项目的主要检测部分,在施工作业中,如果没有控制好操作程序,就会加快路面平整度的衰减,使得通过车辆的颠簸感和行驶速度加剧,车辆磨损度加快,车辆的不安全性随之产生。导致公路桥梁路面平整度不达标的原因有:基层平整度方面的控制不严,路基路面呈现出起伏波浪状;路面施工方面的控制不力,铺摊机、压路机等操作人员技术水平不高,操作方法失当;滑靴或基准线失控等。这些都直接影响了公路桥梁路面平整度的达标情况,要控制好路面的平整度,就要从路基路面开始抓起,对技术人员的施工质量进行严格把关,确保公路桥梁路面平整度达标。 (二)梁伸缩缝与桥头搭板的连接差。桥台沉降和桥头填土存在差异,导致梁伸缩缝与桥头搭板之间的连接度不够,在接口处形成阶梯状,降低了通过车辆的行驶速度,无法运行设计时的全线速度,也影响了行驶车辆的安全性和舒适度,并对桥梁产生较大冲击。究其原因,在于桥台后背回填材料的选择上,使用一些压实性能和排水性差的回填材料,无法形成良好的压实度,导致沉降现象的发生,从而影响了梁伸缩缝与桥头搭板的连接。 (三)路基路面的表面破损。公路桥梁路面在工程完工后不久就出现大面积、多处不同程度的断裂破损,其原因有:在施工作业中片面追求路基路面的平整度,而忽略对路基的夯实,材料配比不适当,基质沥青质量不达标,再加上高低温引起的膨胀收缩,使得路基路面的基底承载力分布不均匀,导致弯沉值过大,路基路面发生断裂;路基路面材料的收缩引发路基表层沥青出现反射裂缝,导致路面路基发生破损;路面积水沿公路裂缝渗入路基土层,对路基造成腐蚀损害,降低了路基路面的强度和稳定性;碾压过程出现裂缝和细纹,再加上阳光照射和水分侵蚀的催化作用,使得路基路面的表层混凝土和沥青发生开裂出现破损,大大缩短了公路的使用寿命。 (四)软土处理不当引发地基塌陷。软土具有抗剪度低、承载力差、含水量大等特点,当在软土上进行公路桥梁路基路面施工作业时,如果不对软土地基采取一些必要的处理措施,就容易发生路基路面塌陷、下沉现象,软土地基的结构特点为公路桥梁路基路面的正常施工制造了非常棘手的麻烦,一旦处理措施不到位或操作不当,,就会引发公路桥梁工程地基坍塌、沉陷等一系列问题。 二、加强公路桥梁路基路面施工技术的措施 前面一部分对公路桥梁路基路面施工作业中存在的主要问题进行了系统分析和简单梳理,下面将就这些存在问题思考讨论,并寻找到切实有效的解决办法,以提高公路桥梁工程的施工作业水平,保证公路工程项目的建设质量,满足交通建设现代化发展需求。 (一)公路桥梁路基路面开挖、填筑、压实。公路桥梁路基路面的开挖方式可以采取横向通道掘进和纵向全宽掘进,也可以选择纵横掘进和单双层相结合。在路基填筑前,要先做好路床清理工作,待清理完毕,再结合路基土层的土质特点,进行分层检测、分层填筑,要做到分层平铺混合填筑,控制好路基土层的厚度。路基压实采取分层压实方式,即填筑一层压实一层,对压实区域均匀压实,但要重点考虑含水量多的区域,可以适当增大压实力度,达到路基土层的最大密实度,确保公路桥梁路基路面的稳定性和强度符合工程质量要求。 (二)路基路面排水。水是影响路基稳定性和强度的重要因素,路基病害多由水侵蚀造成,在路基施工作业中,要重视施工排水,减少不必要损失。路基地面排水设施一般采用截水沟、边沟、急流槽、跌水及地表排水管,并使用浆砌片石对排水沟渠进行加固,也可以使用混凝土制成的预制板块。路基地下排水一般采用盲沟、暗沟、渗井、渗沟等,主要通过渗透力式排水,如果水流量较大,就在渗沟加上渗水管。 (三)路基防护。地层平衡状态被修筑的路基打破,路基由此需要承受地层改变后的应力,再加上各种自然因素对路基侵蚀损坏,因此需要对路基采取对应的防护措施。对坡面采取防护措施,是为防止地表水冲刷坡面造成岩土风化剥落,维持与环境的协调,目前普遍使用石砌圬工防护,针对不同的路基坡面实行不同的护坡,路堤边坡使用混凝土预制块护坡,路堑边坡使用连片带窗孔的墙型护坡,在路堑边坡中,对易风化破破裂的岩石边坡采取喷射纤维混凝土、高强塑料网格喷浆或锚杆挂铁丝网的保护措施,能起到很好的防护作用,但由于混凝土与石砌圬工防护坡造价高、耐久性不够且对周边环境有不同程度的影响,因此既能起到保护效果且持续时间久又能美化景观改善生态环境的草型护坡逐渐开始兴起。 (四)路基路面软土地基处理。处理好路基路面软土地基是解决梁伸缩缝与桥头搭板连接差、避免桥端跳车的重要举措,目前国内软土地基处理技术比较成熟,有超载预压法、换土法、排水固结法、减少附加应力法、深层搅拌法、振动碎石桩法、高压喷射注浆法等处理办法,公路桥梁路基路面施工作业中,可结合当地软土特点选用适当的处理技术,对厚度小于三厘米的浅层软土地基,先在地基土层铺上土工布,再填筑路基材料,土工布能够起到过滤、分隔、加速固结、排水等作用,取代常规置换方法,也可使用聚乙烯或聚丙烯土工格栅和网箱席垫技术来处理公路桥梁的软土地基,能够有效限制路基填料和地基土层向两侧及向上下的位移,避免路基承受应力不均匀,减少桥梁的总沉降量。通过改善地基土层的性能,提高地基承载力,减少公路桥梁的沉降,以避免路堤与桥台存在沉降差而发生错台现象。
科研档案管理研究篇1 1农业科研档案的涵义及其特性 1.1农业科研档案的涵义农业科研档案是指农业科研项目在立项论证研究实施及过程管理、结题验收及绩效评价、成果管理等过程中形成的,具有保存价值的文字、图表、数据、图像、音频、视频等各种形式和载体的文件材料以及标本、样本等实物。根据科研内容和科研管理程序,可区分为项目立项论证、研究实施及过程管理、结题验收及绩效评价、成果管理等阶段各种形式和载体的科研文件材料[1]。本文只限于对农作物在育种和栽培、土壤肥料、植物保护等方面的农业科研档案管理进行探讨。 1.2农业科研档案的特性农业科研人员根据不同区域自然生态环境,用智慧、观察力和农业研究特有方式,对农作物相同期间内的生长发育、环境适应、抗逆性等进行研究,最终形成具有查考和利用价值的原始记录材料。在对课题(项目)以及多个分支的反复研究过程中,每一个课题(项目)往往又形成一个独立的档案卷宗[2]。是课题(项目)申报、成果申报、成果利用和转化的唯一凭证。从研究主体、研究领域、研究方式和档案利用上看,都具有较强的专业性、特殊性、权威性和不可复制性。 2当前农业科研档案管理存在的问题 2.1档案工作人员能力欠缺2020年11月,国家档案局、科学技术部发布施行的《科学技术研究档案管理规定》,对科研档案的管理原则、方法制度、归档范围、档案人员等做出了新的规定。就农业科研档案管理而言,虽然近年来有所加强,但仍有不少科研单位,特别是地市级的科研院所,人才培养、经费投入力度不大,没有配备专职人员,一般由机关工作人员兼职,缺乏档案管理的业务知识、工作经验和创新能力,对科研档案的收集整理指导协调不力,基本处于主管部门要什么就要求科研人员报什么、科研人员报送哪些材料就保存什么的状态,农业科研档案的收集、归档、管理和利用不系统、不完整、不规范。 2.2知识产权保护存在偏差由于档案人员和科研人员学习理解《档案法》《知识产权法》《植物品种保护法》不深不透,缺乏对知识产权保护的正确认识,把握不好科研材料管理的尺度,存在保护过度或不善的问题,给档案管理及成果转化造成障碍。一是部分科研人员担心科研材料归档后有泄密风险,项目完成后,材料不归档、延迟归档或核心材料不归档的现象比较突出,甚至有的将重要材料留下,自行开发,私下转让[3]。二是科研人员在项目进行中对核心的技术、资源、材料等保护不力,致使科研数据在未进行品种保护、项目验收、成果鉴定前泄露。三是对知识产权过度保护,封闭自守,定密解密不规范,核心资源材料不交流,核心档案材料达到解密时间不解密,私自扩大保密范围,造成知识产权的自然流失[4]。 2.3主管部门监管指导不力《科学技术研究档案管理规定》明确,国家档案工作实行统一领导、分级管理的原则,国家档案主管部门对全国科研档案实行监督和指导[1]。近几年,各省市虽然进行了档案管理机构改革,但改革过渡期,机制运行、职能履行、分级管理还有待加强,对档案管理尤其是科研档案工作的监督指导力度不够。各地农业厅(局)作为农业科研单位的主管部门,往往更注重行政职能的履行和业务方面的管理,对科研档案工作的重要性认识不足,缺乏有力的督促指导和长远建设的统筹谋划。而农业科研单位,无论是从整体规划、专业力量,还是从基础条件、制度机制看,都显得比较薄弱,农业科研档案管理还处于较低水平。 2.4信息网络技术运用不够2017年3月,国家实施了《电子文件归档与电子档案管理规范》;新出台的《科学技术研究档案管理规定》也对发展电子档案作了明确。虽然目前各地在推动数字化档案建设,但从实际情况看,大多停留在电脑检索、方便查阅的利用层次,特别是对于科研档案管理,很多单位存在安全顾虑、“驼鸟心态”和守陈思想,不敢或不会将信息网络技术运用到档案管理,仍然处于传统的管理模式,大大限制科研档案信息的开放共享和资源的深度开发。 3科研档案管理对于成果转化的必要性 3.1完善的科研档案是专利申请与转让的必备条件农业科研档案是否完备,对于专利申请、成果转让至关重要。因此,科研人员和档案部门必须在平时就注重科研档案建设,按照专利申请、成果转让的相关要求和科研进程,及时对每项科研项目(课题)的资料进行收集整理,形成齐全、完整、系统的科研档案,为科研成果的专利申请与转让提供必备条件。 3.2完善的科研档案是提高成果转化效率的重要保证农业科研一般周期比较长,受自然环境等外在因素影响多,如果没有详细完备的科研记录档案,后续的成果转化、推广、应用等工作就很难得到保证,甚至造成科研资源、科研成果的浪费。高质量的科研档案管理带来高效率的转化利用,有的甚至可以直接进行成果转化和新产品开发,快速投放市场,创造经济效益,从而最大程度地缩短科研成果从“实验室”到“生产线”的时间,提高转化利用效率。 3.3完善的科研档案是成果推广应用的前提基础科研档案的更大价值不在于“藏”,而在于“用”。如何使科研成果受惠于民、产生价值,必须要有记录详实、资料齐全、数据准确、经验可鉴的科研档案作为开发利用的基础。有了完善的科研档案,科研人员才能更好发挥科研档案的继承作用和参考借鉴作用,站在以前经验和他人肩膀之上,科学制定科研和生产计划,拟制配套技术措施;才能着眼当前地方政府、企业、农民对新技术、新产品的强烈需求,有针对性地做好科技情报、档案信息的咨询工作;才能配合利用项目推广、产品展销等活动,编写技术资料,有目的地进行宣传推广,增强科研成果的社会效益和经济效益[5]。 3.4完善科研档案是知识产权保护的迫切需要知识产权保护不力,不仅侵害科研单位、科研人员的权益,同时也给科研成果转化利用带来障碍和影响。据查,仅2019年最高人民法院受理各类知识产权案高达3845件,其中涉及农业科研的植物新品种案件34件[6]。目前,北京、上海、广州已成立专门的知识产权法院,标志着知识产权保护进入快速发展[7],人们的知识产权意识越来越强,相关纠纷案件也会成为科研和生产中的常见问题。由于农业科研周期较长、专业性强、保密困难,一旦发生知识产权侵权问题,鉴定和取证比较困难。只有平时把科研档案做完善,才能在关键时候发挥其凭证作用,更好地维护自身权益不受侵害。 4农业科研档案促进成果转化带来的积极效应 4.1推动国家经济发展科学技术是第一生产力。农业科研档案促进成果转化,正是将农业科技渗透到现代农业经济活动和社会生产的各个环节,从而广泛推动国家经济发展,也是当前实施乡村振兴战略、推进农业现代化强有力的支撑和引擎。据统计,每年我国仅农作物新品种选育审定就多达几千个,以2020年为例,通过审定的水稻品种1913个、玉米2827个、大豆335个、棉花88个。这些科研成果通过转化利用,可以为社会创造巨大的经济价值。 4.2创造更多就业机会农业科研档案推动科研成果的成功转化和广泛应用,必然衍生多种产业链。比如农产品加工销售、农业特色旅游、农业机械、良种繁育等等,通过科学规划发展,形成集“种养加、产供销、内外贸、农科教”为一体的农业产业体系,不仅可以大大提升乡村经济发展质量,也能创造更多的就业机会,吸引年轻人投身乡村振兴,缓解城乡就业压力,促进城乡发展平衡。 4.3激发研科人员创新热情农业科研档案促进成果转化,在推动社会经济发展的同时,也给科研人员带来可观的经济收入。目前一个国审优质玉米、水稻新品种转让费大概在50~300万不等,有的甚至更高。国家和许多单位为推动科研工作出台了一些激励政策,将成果转化收益进行按比分配,一部分留作单位的科研经费,另一部分用来奖励科研人员。成果转化的成功,即使单位有了充足的科研经费,又让科研人员享受到实惠,充分调动了科研人员创新创造的热情和干劲,使农业科研在良性循环中得到更大发展。 4.4提高单位核心竞争力科研档案本身就是宝贵的科研资源,农业科研成果及其转化是一个单位的无形名片和宣传窗口,代表农业科研单位的实力。站在一定的科研积淀之上,使其在行业内和相关领域得到更广泛认可,对争取高级别科研项目、科研经费和高素质科研人才等方面都有着重要的聚合作用,有利于更好的提升单位形象、科研水平和核心竞争力。 5加强农业科研档案管理,为成果转化打下坚实基础 5.1健全完善档案管理法规制度认真贯彻《档案法》、《促进科技成果转化法》和《科学技术研究档案管理规定》等法律法规,并结合本地区本单位实际,着眼科研成果转化和知识产权保护,制定农业科研档案相关管理规范,对农业科研档案的收集整理、立卷归档、保存管理、开发利用等做出明确具体规定,切实做到有章可循。同时,建立健全农业科研档案的整理归档、日常管理、定密保密、管理责任、检查评查、档案利用等系列制度,不断提高农业科研档案管理的规范化水平,切实为成果转化提供基础条件。 5.2大力培养档案管理人才专业的人干专业的事。必须转变“管档案就是管资料,谁都能干”的认识观念,针对农业科研档案人员年龄结构偏于老化、农业科研和档案业务素养较低、网络信息技术不懂不会等问题和现状,采取人才引进、岗位调整、办班培训、送学进修等形式方法,提升农业科研档案管理人员的农业科研素养、档案管理能力和信息技术水平,使其能够真正参与到科学研究中抓档案管理,与科研人员一起挖掘科研档案的潜在价值,提升科研档案在成果转化中的效率和作用。 5.3积极创新档案管理模式农业科研与管理有其明显的自身特点,农业科研档案也较行政文书档案区别很大,具有材料来源散、收集链条长、记录难度大、资料品类多等特点。在实际工作中,档案管理部门与科研管理部门往往处于各干各的、分割脱节的状态。解决这一问题,需要紧贴农业科研的自身特点,在创新档案管理模式上求突破。具体讲,就是建立与科研计划一体统筹、与项目实施一体推进、与课题验收一体考评、与成果转化一体利用的“五位一体”科研档案管理模式,做到农业科研每推进一步、档案工作就跟进一步,确保科研档案的详实、完整、系统,为项目鉴定验收、专利申请转让、成果推广应用、知识产权保护、科研经验积累等打下坚实基础。 5.4提高档案管理信息化水平当前,信息网络技术得到空前广泛的应用,给社会各领域带来了结构性颠覆性影响。农业科研档案管理,要把握信息化发展方向,跟上社会技术变革的步伐,着眼现代农业发展的需求,站在整个农业系统的高度,加强顶层设计和科学规划,统筹好人才队伍、资金投入等各方面资源,大力推进信息网络技术在农业科研档管理中的普及运用。同时,要走出搞数字化档案就是“电子扫描+电脑储存”的认识误区和发展层次,着眼农业科研成果的价值特点,敢于树立和实践“共享”理念,综合考虑信息咨询、成果转让、交流合作、产权保护、利用权限、保密安全等因素,打造农业科研成果和资源共享的“云平台”,建立健全科研档案开放利用机制,最大限度地挖掘农业科研成果的价值和作用。 6结语 随着社会经济和信息技术的发展,农业科研档案管理在成果转化中显得越来越重要。要改变当前科研档案管理的现状,必须认真贯彻国家相关法律法规,把握信息化发展的大趋势,积极创新方法模式,进一步提高农业科研档案管理的系统化规范化信息化水平,为农业科学研究和社会经济发展发挥重要作用。 作者:庞雪芹 单位:武汉科技大学档案馆 科研档案管理研究篇2 近年来,随着我国农业科研水平的快速提升,国家对农业科研项目加大了投入力度,农业科研取得了丰硕成果,科研项目不断增加。因此,农业科研项目资料随之增多。但是科研项目管理还存在一些问题,例如配套档案管理不完善、档案管理人才匮乏,致使档案管理工作压力增大。有些科研项目资料在课题组手中保存,缺少专业性、规范化管理,重视程度不够使一些科研项目资料丢失;有些纸质材料因保存不当,出现了霉变、虫蛀等问题。这些问题都不利于农业科研工作延续和再利用。因此,探究农业科研项目档案管理模式,具有重要意义。 一、农业科研项目档案管理存在的问题 (一)重视程度有待提高。在农业科研单位中,往往只重视科技研发而轻视后期项目归档工作。尤其是领导干部对科研项目档案归档工作的认识和理解还有待提高。农业科研工作以项目执行为主,科研项目贯穿科研工作的全过程,而科研项目材料归档工作是否完整和统一,直接影响科研项目执行效果和后续科研工作的延续。因此,领导干部高度重视,就有利于科研项目档案工作的开展。在档案信息化管理已普及推广的形势下,有些单位仍以人工为主进行档案管理等工作。因对档案管理的重要性缺少认识,进而影响其价值的发挥。由于农业科研项目档案具有系统性和连续性,在实际工作中,一旦档案材料不完整甚至丢失,就会导致课题不能如期完成或是科研质量下降,还会影响下一步课题的申报,形成恶性循环。 (二)项目执行人档案意识薄弱。项目执行人大多重视科研项目的科学研究、实践活动、科研成果及成果转化等过程,而忽视在项目前期申报、制定的实施方案、签订的合同任务书、试验示范过程、数据采集、资金使用、总结、结题验收、成果申报、成果转化、报奖等一系列的纸件材料和电子材料的归档工作。项目执行人一是认为这种工作应该是档案管理部门负责的事情,不需要他们来配合;二是认为科研项目材料存到档案管理部门,不如放在自己手里用起来方便。致使科研项目执行人产生了错误的认识,造成科研档案不能及时归档,甚至材料缺失或不完整。 (三)档案管理复合型人才匮乏。农业科研项目档案管理流程繁琐,科研项目存在跨年度、执行周期不一致等情况。从项目申报、立项、批复、年度执行情况、结题、成果等全部资料按年度收集,到归档编目,再到入库保存以及后期的借阅使用,都需要档案管理人员严格遵循相关制度规范,并且要具有极强的专业知识。一名合格的档案管理员,除了要具备档案学相关技能外,还必须对农业科研项目有一定程度的了解。如果本部门已经推行档案信息管理系统,还需要档案管理员掌握信息技术。因此,要想胜任农业科研项目档案管理工作,就需要具备较强的复合能力。调查发现,在省级或市级许多农业职能部门,大多配备了高素质档案管理人员;而在基层和农业科研院所配备的档案管理人员,具有扎实的档案管理专业技能,熟悉农业科技相关知识的复合型人才还比较匮乏。 (四)档案管理配套制度不完善。农业科研项目档案管理作为一项专业性极强的工作,要想保证各个流程做到顺利完成且无缝衔接,需要一套完善的管理制度,为各项具体工作开展提供参照和依据。从整体上来看,近几年我国农业科研档案管理制度逐步完善,但是还有一些科研单位的项目不在存档范围之中,同时在一些细节方面还存在不足。例如,在立卷标准上,不同地方的农业科研单位,执行的标准存在差异。有的是按照科研项目的类别不同进行分类;还有的是按照时间顺序,把每个年度的档案分成一类。在档案形式上,有的是将纸质档案按照“三孔一线”的方式进行整理,有的则是将所有档案直接装入档案盒。由于缺少统一的制度标准,一方面给档案管理增加了负担,另一方面也影响了档案资料的共享和利用。 (五)档案管理模式滞后,利用率不高。农业科研项目档案的价值在于利用,只有为科研人员、科研工作提供了帮助,在农业科研项目档案管理上投入的时间、人力和物力才能得到回报。但是基层农业科研单位,受到技术条件和管理人员专业性不强的限制,仍依赖于人工这种落后的管理模式。虽然以信息技术为支撑的档案信息管理系统也得到安装和使用,但多数情况下还是用于档案资料的查找,没有利用技术优势进行更深层次的价值开发和挖掘利用。由于检索效率不高,许多有价值的档案没能得到很好的利用,也就无法为农业科技创新和科研成果产出提供支持和参考,也使农业科研单位之间,无法就各自的档案资源进行高度共享,造成了档案资源的浪费,影响了农业科研事业的发展进程。 二、加强农业科研项目档案管理的必要性 (一)有利于农业科技创新。农业科研项目档案作为对农业科研工作从项目申请、立项、实施、检查评估、项目验收、成果鉴定、成果申报、成果转化、科技推广等各个环节、各项工作的真实记录,也是对科学技术研究过程中形成的具有保存价值的文字材料、图表、数据及影像等各种形式的材料以纸质或电子档案形式的保存,可以对当前农业科技创新工作提供有价值的借鉴。任何领域的科研创新,都必然会伴随着各种困难甚至走一些弯路,而通过查找以往的项目档案资料,则能够借鉴前人的经验教训,从而让农业科研活动更加高效地开展。同时大大缩短了科研周期,保证了科研成果尽快转化和推广。另外,在农业科研项目档案中也包含了科技工作者几年甚至几十年的成功经验,可以为后人打开新的研究思路,提供有价值的参考。因此,把农业科研项目档案当成知识宝库,可以对农业科技创新和科研成果产出提供帮助。 (二)有利于农业转型发展。随着产业结构调整,我国农业正在经历转型发展。而农业的现代化、科技化则是一个必然趋势。农业科研项目成果转化及试验示范,可以为不同区域的产业发展起到示范引领的作用,还可以扶持龙头企业创新发展,带动地方吸引符合本地特色发展的企业入驻,推动地方特色农产品的精深加工等产业的发展。在农业科研项目档案中,就包含了不同区域农业科技水平的全面调查。通过查阅这些档案,可以为地方产业发展方向提供科技支撑,也是为农业科研工作者了解各地农业科技水平的一个有效途径。同时根据实际情况,寻找到农业科技创新的方向,提高了农业科研成果转化和利用价值,能助推农业实现转型升级。 三、完善农业科研项目档案管理的对策 (一)强化岗位责任制,细化档案管理流程。农业科研项目档案从前期资料文件的搜集、筛选,到最后入库存储,整个流程包含了诸多的细节要点。为确保科研项目档案顺利交接,需要项目负责人与档案管理人员有效配合,明确责任分工,落实岗位责任制,确保科研项目档案管理的每项工作、每一个环节都能落实到位。对于农业科技成果已经推广应用的,需要将成果转让协议书、转让技术资料等文件及时提交给档案管理人员,而档案管理人员也要及时与项目负责人对接收集资料,保证后续项目材料的齐全、完整。完成档案验收后,填写验收单,然后由分管领导签字。因有些科研项目档案存在知识产权和涉密等情况,在归档之后,无论是日常的档案整理,还是档案的检索和出借,都需要档案管理人员严格执行制度规范,最大程度上保证档案资料的完整性和安全性。 (二)加强人才培养,夯实档案管理基础。为了加强档案管理工作,促进农业科研快速发展,必须建立一支高素质的档案管理人才队伍。重点抓好人才的“引进”和“培养”两项工作。“引进”就是结合农业科研档案管理工作需要和档案管理信息化趋势,在人员招聘时,除了要具备档案管理相关专业知识外,还要考察信息技术、农业科技等方面的知识储备情况,优先选拔录用复合能力较强的应聘者,从而为下一步农业科研档案管理工作高效率的开展,以及档案价值的深层次挖掘提供人才支持。“培养”主要是针对现有档案管理人员,通过培训和外派学习等形式,鼓励他们进行深造,弥补不足,获得更高级别的职业资格证,培养适应现代农业科研档案管理的人才。 (三)完善制度建设,提升管理规范化水平。为适应农业科研项目档案管理需求,必须建立一套规范的管理办法和规章制度。一是建立科研项目归档范围,明确科研项目档案的收集内容。特别是科研项目立项、实施过程、验收标准、成果鉴定等材料接收,都要有统一的规定,并做出明确的说明。二是建立农业科研项目文件资料的归档流程、具体的格式标准及时间节点等,使项目执行人和档案管理者明确归档节点,保证科研项目执行与归档工作同步进行。因科研项目从立项、执行、验收、成果鉴定、成果报奖、成果转化的全过程执行周期比较长,因此,需要规范不同时间节点提交不同的项目档案材料归档,在原有制度的基础上就要进一步细化,减少歧义。三是建立科研项目考核管理机制,把科研项目归档纳入年度考核中,并且与项目执行人的绩效考核挂钩,提高项目执行人对科研项目归档工作的重视程度,进一步保证科研项目档案工作的顺利开展。四是健全档案信息化管理制度,通过借鉴其他档案管理单位的成功经验,制定出关于农业科研项目电子档案收集、备份、共享、利用等相关工作制度。让制度紧跟农业科研档案管理的发展趋势,使档案资料的价值得到更好利用。 (四)开拓创新,利用信息技术挖掘档案价值。随着档案管理标准的不断提升,农业科研档案的管理思维和方法也要顺应时代的变化,做出与时俱进的调整。随着现代化大农业科技创新步伐快速推进,农业科研单位更加重视信息技术在科技创新及档案管理等工作中的应用价值。特别是有些基层单位信息基础设施比较匮乏、信息管理水平相对落后,要在信息化建设方面加大投入力度,确保档案管理信息化水平的持续提升。以黑龙江省农业科学院草业研究所寒地作物种质资源库的种质资源综合管理平台建设为例,把几万份农作物种质资源利用物联网、5G、大数据及人工智能等技术,构建种质资源“收集-评价-鉴定-管理-挖掘-应用”的保护利用创新体系,实现种质资源保护利用的全流程智能化管控,实现种质资源数据高效共享及平台互联互通。利用种质资源数据平台,深度挖掘优异种质资源,将种质资源优势转变成可利用的亲本材料优势,培育出更多具有突破性的作物新品种。种质资源综合管理平台为种质资源长期安全储藏、种质资源的更新繁殖安全高效管理、种质资源的数据在线交流分发、高效利用和效果追踪提供了数字化解决方案,实现了种质资源全方位信息化管理的新模式。因此,档案管理人员要利用大数据等前沿技术手段,进一步挖掘档案的利用价值。可以通过建设档案资源共享平台,让国内农业科研单位将非涉密的档案资料在平台上共享交换,相互学习和借鉴,使农业科研档案的实际利用价值得到快速提升。 四、结语 在我国农业科技创新快速发展的同时,积累了大量的农业科研项目资料,这些资料是多年来农业科研工作者的宝贵经验,可以为以后的科技创新提供技术支撑。面对种类多样、数量庞大且管理要求极高的农业科研项目档案。一方面,要加快档案各项制度建设,做到各项工作规范、严谨,保证档案资料完整、可用;另一方面,要重视信息技术引进和人才培养,提升档案资源利用价值,加快现代化大农业的发展进程。 作者:孔晓蕾 单位:黑龙江省农业科学院草业研究所 科研档案管理研究篇3 一、医院科研档案管理概述 医院科研档案是医院在从事医疗、科研、教学等过程中形成的原始材料,在一定程度上能体现医院总体及医生个人的水平。医院科研档案信息资源通过多渠道、多载体、多形式的公开及利用服务,对医院发展创新、医生专业水平提高具有一定的借鉴作用,使科研档案发挥出更大价值。对于科研档案管理而言,科研档案主要涉及临床、教学、行政等多个部门,档案来源较为分散,形成人员较多,且科研档案形成过程的生命周期都比较长,其申报立项、项目实施、结题验收等环节涉及的业务部门、业务流程都比较多。医院档案工作人员作为医院科研档案的主要管理人员,承担着制度建设、监督指导及业务活动具体开展等工作,除了需具备专业的档案理论知识、信息化基础知识、业务管理能力外,还应对医院的各项职能活动有全面的了解,这样才能为科学高效推进档案管理发挥医院科研档案的更大价值。 二、医院科研档案管理利用遇到的问题 (一)档案意识淡薄。一是医院是以医疗工作为中心的单位,院领导及管理人员主要把精力投入到医疗工作及科研工作上,对档案工作的重视程度不够,投入的资源十分有限,信息化基础更是薄弱,对于档案的认知仅限于“管理即存放,工作即保管”的传统思想。二是医院其他人员对于档案认知程度也普遍较低,特别是开展科研项目的相关人员,往往以结果为导向,并不注重过程中各种有归档价值的科研档案资料的收集与整理工作,不注重维护科研档案各文件之间的有机联系,从而造成科研档案收集不全、管理不善。 (二)知识结构欠缺。虽然我院的档案管理人员具备一定的专业理论知识和业务实操技能,但是随着档案业务的深化和载体形式的多样,原有的知识结构已无法满足日常管理所需。特别是医院科研档案有其独特性和专业性,档案信息化建设也有较强的技术性和实践性,这都对档案工作人员提出了更高要求,除了拥有扎实的档案专业知识外,还要不断扩充医疗业务知识、信息技术知识,从而丰富各类知识储备和结构,更好地胜任岗位工作。 (三)归档形式单一。目前我院科研档案的归档形式主要依赖于科研部门在科研项目完成后整合上交,且大部分都是以纸质形式作为最终归档载体。这样的归档形式,一方面,可能会流失在科研项目进展中一些其他有归档价值的文件材料,如行政部门的管理性文件,项目运行过程的各部门、单位之间的重要往来文件等;另一方面,由于主要载体是纸质文件,容易造成档案载体利用不便和科研档案信息资源的匮乏。 (四)档案借阅困难。一是我院档案室虽位于单独楼层,但由于库房、借阅、办公面积有限,提供的现场查阅条件较为不便,而科研档案借阅过程中涉及的档案数量较多,不能很好地满足现场查阅的要求。二是科研档案利用的需求人员较多为医疗人员,常因工作繁忙等原因无法上门借阅查询,档案查询一般通过电话口述的形式,过程中涉及大量的医学专业术语,而档案工作人员很可能对口述的需求一知半解,因此很难精准地从大量的纸质文件中定位到所需材料,且无法确认所需档案资料的具体信息是否准确、是否全面,档案利用的查全率、查准率效果较差。三是通过近年来档案利用经验总结发现,传统形式的纸质档案借阅方式及手工登记流程较为繁琐,并不高效。此外,科研档案借阅一般为全项目借阅,材料内容较多,可能因管理不善、疏忽大意导致纸质档案借阅过程中信息泄露、档案损坏,导致档案在完整性、原始性、保密性上出现问题,影响档案保管安全。四是审批流程冗长。因我院开展科研项目的部门较多,形成科研档案涉及不同部门的审批流程。而目前在科研档案利用时,其利用流程未进行有效梳理和统一规划,往往花费较长的时间才能够获取到所需的档案,使得科研档案的利用率下降。 (五)软硬环境薄弱。目前我院科研档案以纸质文件为主,但是随着档案信息化发展的客观需求,对科研档案管理的软硬件环境也产生了新的要求。一是档案管理方式仍较为传统,特别是在档案数据条目、元数据管理、接收利用等业务流程方面主要通过手工著录、手工管理,迫切需要一套完善的档案信息系统来辅助管理,提高工作效率。二是随着信息系统的建设及电子文件等载体形式的丰富,档案库房资源就不能局限于保管传统的纸质档案,需要配置配备能够满足电子档案长期保管的存储设备及信息系统稳定运维的服务器环境。三是基于科研档案信息资源的安全、保密要求,科研档案在信息化环境下的收管存用流程,对其网络环境的稳定及安全防护也提出了更高要求。 三、医院科研档案管理信息化建设对策实施 (一)不断提升档案工作意识。随着国家及社会数字化转型的深入发展,我国档案法律法规及业务标准体系的持续完善和发展,特别是《“十四五”全国档案事业发展规划》的发布,都对档案信息化发展提出了新的要求与任务。档案作为重要信息资源的价值也受到更多重视与关注,有助于院领导和管理人员改变对于档案工作的传统认知,提升对档案工作的重视程度和支持度。此外,医院档案工作人员也应该积极开展宣传活动,举行专题宣传或讲座,如新版《档案法》的宣传、新标准的宣传,利用院内宣传墙张贴宣传海报,在医院OA办公系统中开辟专栏等形式,使档案工作与院内其他职能工作活动产生更多交集,从而提升医院广大职工的档案意识。 (二)丰富档案人员知识结构。为了更好地开展医院科研档案的管理工作,档案管理人员不仅需了解医院科研档案相关的基础知识、熟悉业务流程,主动介入科研档案全生命周期管理,参与科研档案形成归档全过程。更需要档案管理人员懂得档案信息化基础知识与概念,对现代信息技术,如5IABC有一定的掌握及了解,这样才能做好全院档案信息化建设顶层设计,在工作中运用新技术、新方法,创新思维,推动档案信息化建设工作行稳致远,提高各项档案业务工作的管理水平,更好地为医院广大职工提供档案服务,深挖档案价值。 (三)加强档案软硬环境建设。对于档案信息化建设而言,软硬件基础设施建设是一项基础但又极为重要的工作,应当予以重视,给予投入。在软件建设上,可参考《电子档案管理系统通用功能要求》《企业数字档案馆(室)建设指南》等标准规范,充分调研档案管理人员及档案利用人员的需求,结合医院各项职能活动的实际情况,选取各项功能模块简单实用、功能明确的软件系统,并选择社会上较为成熟优秀的档案产品服务商,从而降低自研成本,确保系统稳定可靠及维护升级服务的可持续。在硬件建设上,医院档案部门应和信息化部门通力合作,重点关注系统服务器配置、网络系统可靠稳定及信息系统安全防护备份机制等问题,合理规划资源的投入与配置,确保档案信息系统用户网络并发、档案信息资源上传下载等关键环节不宕机、不崩溃,档案信息资源交互、档案信息资源保管等机制策略不泄密、不丢失。 (四)加强档案信息资源建设。医院科研档案信息化的建设,也是医院科研档案信息资源的建设,没有科研档案信息资源,信息化建设也是无米之炊。在建设档案信息资源的过程中,应重点加强以下几方面档案信息资源的收集。一是加强科研档案归档移交时目录数据与元数据的收集与数据质量,从而保证科研档案的利用人员可以通过关键字检索出想要的档案。医院档案管理人员可联合科研人员认真梳理科研档案管理及利用过程中所需的各项元数据信息,规范各项数据著录格式与标准,充分利用信息系统辅助管理的功能,尽量减少手工著录管理可能存在的错误。此外,档案管理人员应重视已归档科研档案的历史问题,设法补足完善历史数据的缺项漏项。二是开展医院科研档案存量数字化、增量电子化的相关工作。制订好档案数字化标准,保证数字化副本质量,特别是运用ORC技术实现科研档案的全文检索功能,实现对科研档案内容的深层次检索,进一步满足科研档案利用人员的个性化检索需求,提高科研档案利用效率。在存量档案数字化建设过程中,如可投入的财力有限,应对形成年代较早、较为珍贵、重大科研项目或日常利用较多的科研档案等,优先进行数字化管理。在增量电子化建设工作上,应客观结合医院档案管理水平与条件的基础上,积极推行科研档案由双套制向单套制、单轨制的转变。三是丰富档案信息资源的组成形式。目前医院科研档案信息资源的载体形式常以纸质文件或电子文件为主,往往缺少在科研过程中一些有价值的声像档案的归档。档案部门应联合各部门,主动加强对科研项目关键节点或里程碑,如对研究过程,验收过程声像档案及其他载体形式档案的收集与整理,规范声像档案数据格式与“六要素”等著录项要求,保证声像档案可查可用,进一步反映科研项目全貌。 (五)提高档案资源利用效率。通过建立医院档案利用服务门户网站,医院科研档案的利用可突破时间、空间的限制,利用方式也不再局限于电话咨询、手工翻阅等形式,档案利用人员可通过个人办公计算机、移动终端等设备,在控制权限的基础上实现对科研档案信息资源的查询和浏览,使得科研档案利用的方式方法更加多样,效率更加高效。对于一些需要线下浏览借阅、涉及档案出入库登记的情况,可积极运用RFID等技术,实现档案出入库的快速准确登记,库藏变化的动态管理,减少手工登记及库藏盘点的繁琐低效,提高线下借阅时的工作效率,节约档案管理人员及利用人员双方宝贵的时间。另外,医院档案工作人员应进一步加强工作主动性,通过在档案利用门户网站发布新归档资源目录,专题档案编研成果等形式,充分挖掘和整合各类档案信息资源,实现档案信息资源的有效利用。 (六)促进档案资源智慧利用。在深入建设医院科研档案信息资源的同时,档案部门应以档案利用需求为导向,充分发挥知识管理、数据治理等理念,不断创新档案利用方式和方法,对档案信息进行深层次加工和知识化组织,将各种隐性知识显性化,从而实现内部知识的充分共享,帮助医院科研等各类人员快速发现本院已有的存量知识,节约科研成本,提高科研效率。在实现途径上可通过运用大数据技术,整合和利用各类内外部信息资源,促进医院内部各类知识资源和外部的情报资源、信息资源的充分聚合。利用自然语言处理的各类方法,识别各类信息资源中的知识单元,利用本体构建知识单元之间的语义关系,构建不同类型的医院科研知识库、专题情报知识库,为院领导进行发展规划、科研人员进行技术研究、管理人员总结工作经验提供强大支撑,从而实现有针对性地、主动地为医院科研、管理、经营等各项职能活动提供全方位、多层次的个性化档案信息利用和知识决策支持服务。 四、结语 基于本文论述与笔者实践经验,医院科研档案信息化建设并非一蹴而就,其有着诸多复杂繁琐的建设内容及工作流程,需要医院提供可靠且持续的组织保障、制度保障、资源保障。作为医院一名基层档案工作者,需要不断完善和丰富自身的知识储备和结构,在档案信息化建设等业务工作上勇挑重担、主动作为,为院档案管理工作提供强有力的知识支持与服务保障。 作者:徐杨 单位:上海市嘉定区中心医院
农业科技创新论文:五措并举促进农业科技创新论文 一、五措之一:加强自主农业科技创新 启东市高级农艺师陈雪平培育了苏珍雪糯2号、苏珍紫糯3号等杂交糯玉米新品种,已通过上海农作物研究所的审定并定名,为启东市青玉米产业发展作出了新的贡献。省级龙头企业南通恒昌隆食品有限公司推出的苏鲜蚕1号、苏鲜蚕2号新品种获省新品种奖。启东市还积极与南京农业大学、扬州大学农学院、省农科院、上海农科院等科研院所合作,开展农业新品种、新技术的研发,为启东市农业科技创新又增添了一个亮点。另外,全市各级农技干部也积极开展农业新技术的研究,如:特经特良作物的密度肥料研究、大棚蔬菜的栽培技术研究、主要作物病虫害的发生与防治研究和家禽家畜的生长规律与饲料研究等,为启东市农业科技进步作出了重大贡献。 二、五措之二:加快农业科技创新成果转化 加快新品种推广。围绕发展优质高效农业,广泛引进鉴定筛选市场需要的、适应启东市种植推广的农作物新品种,全市先后收集引进各种新品种80多个,其中引进筛选的双季豌豆“中豌6号”品种近年来在启东市得到了大面积的推广,取得了显著的社会效益,该项成果被评为启东市科学技术进步一等奖,南通市农业科技推广三等奖。在引进品种的同时,科学做好棉花、玉米、油菜等区域试验、品比试验,通过试验示范,筛选出了抗逆性、适应性和丰产性好的中棉所63、沣油737、玉米新品种苏玉29等新品种,为全市主要农作物主推品种的更新提供了第一手资料,为大面积推广提供了科学依据。开展新技术集成。围绕粮棉油主推技术,结合启东市实际,重点推广了弱筋小麦品质调优技术、晚播小麦独秆栽培技术、棉田高效立体种植技术、杂交棉增密高产栽培技术、鲜食玉米高产高效栽培技术、移栽油菜高产栽培技术、特粮特经多元多熟高效生产技术、四青作物轻简化栽培技术等,主推技术推广率达80%以上。狠抓大宗作物关键技术。利用广播、电视、培训、资料发放和三农热线开展技术宣传,做好秋播技术问答,春提早作物的间套夹种技术要点等技术讲座。夏熟作物抓好培育壮苗、防冻保苗促转化、适时施好小麦穗肥和油菜苔肥等措施,春播作物重点提出因种栽培、提质增效,关键技术普及率达90%以上。加快新模式应用。启东市重点应用了多元多熟立体种植、大棚设施果蔬品种搭配、果蔬立体种植、林间套种(养)等新型生态循环模式和动植物标准化生产模式,充分挖掘农业发展潜力。市农技推广中心研究形成了四大类20多种特粮特经高效种植模式,种植面积每年25万亩以上,平均年亩产值4100元左右,种植业年产值超10亿元。 三、五措之三:大力培训新型职业农民 2013年,全市开展农业专项技术培训401场次,培训农民43247人;开展职业农民培训67期,培训农民98656人;开展农业信息技能培训10期,培训农民407人;农民创业培训开展2期,培训农民301人。通过实施农民培训工程,培育了一大批农村实用人才,创建了一大批高效设施基地,启东市的四青作物、特经特粮、瓜果蔬菜、双低油菜、规模养殖在原有的基础上都有了进一步的发展,成为启东市的特色主导产业。 四、五措之四:完善农技推广体系 利用“五有”乡镇农技推广综合服务中心建设项目、基层农技推广服务体系建设项目和基层农技推广补助项目等,进一步完善启东市农技推广体系建设。推广机构设置更科学。按照政事分离、事企分开的原则,市级农业技术推广服务机构,仍保持原来的设置格局。市农委下设市农业技术推广中心、林果站和市动物卫生监督所等;乡镇成立了农业综合服务中心,设立了农经、农技、畜牧兽医等岗位,承担原机关事业站所的涉农职能。改革后,公益性职能与经营性职能彻底分开,现有的市镇两级农技推广机构,只保留公益性服务职能,种子、农资等经营职能通过改革全面推向市场。改革后,乡镇农业综合服务中心实行以块为主,条块结合的管理机制。农技推广人员的管理权限全部下放到乡镇,人财物全部下放到乡镇管理,管理体制上以乡镇管理为主,市主管部门与乡镇政府共同管理相结合的方式进行。乡镇农技推广人员的考评由乡镇政府负责,会同市主管部门进行考评。工作职能更明确。启东市基层农技推广体系设立在市、镇两级,为农民提供种植业、林业、畜牧业等科研成果和实用技术服务的组织,其承担的公益性职能主要是:宣传贯彻落实党和政府的有关方针政策;农业关键技术和新品种、新技术、新设备的引进、试验、示范和推广;动植物病虫害及农业灾害的监测、预报与防治;农产品生产过程中的质量安全监测、检测和强制性检疫;农业生态环境和农业投入品使用和农作物苗情监测;土壤肥力监测、改良、检测;农村能源和农业公共信息服务;农民公共培训教育和职业技能培训服务等。队伍建设得到加强。全市各镇乡农技干部现核定编制104人,在编在册104人,与改革前比较,文化结构、年龄结构等有所改善。市农技推广机构由市农业技术推广中心、蚕桑站、农村能源站、兽医站、林果站、执法大队、种子管理站、质检中心等部门组成,核定编制105人,实有98人。 五、五措之五:强化农业科技创新服务 开展科技入户,改进为农服务方式。近年来,通过实施基层补助项目、省科技入户工程项目,在全市选配200多名农技骨干为科技入户技术指导员,每人至少联系10-20个科技示范户,同时每个示范户联系20个辐射户,及时传递农业新技术、新信息,形成指导员带示范户,示范户带辐射户,辐射户连农户的农业服务新格局,实现农业服务方式的真正转变。开展信息服务,破解农技最后一公里。通过实施“四电合一”信息工程项目,开通农技服务免费咨询电话12316,为农民解答各类涉农问题。通过建立电台(金色大地)、电视台(金土地)农技服务固定栏目向农民推介各类农业品种技术和典型。通过启东农业信息网、中国四青作物网、农讯通平台收集与各类农业信息,让农民了解最新农业信息、最新种养品种技术等,让更多的农民参与农业信息的互动。利用社会化服务,适时补充农业科技服务。该市专门成立了启东市高效设施农业协会。协会具有新品种引进、新技术推广、高效模式应用、设施蔬果销售和典型宣传交流等多种功能。随着设施农业协会服务功能的充分发挥,农业社会化服务的内涵更为丰富,服务的层次和水平也有了一个新的提高。同时,启东市农机专业化服务形成了以作业、维修、经营为主要形式的服务网络,为农业的产前、产中、产后提供全方位的服务,构建了市、镇乡、村和农机专业户四级社会化组织层次,形成了股份制、合作社、个体经营等多种经营形式。此外,随着启东市龙头企业规模档次的不断提高,“龙头企业+基地+合作经济组织+农户”的农业产业化经营模式得到了进一步加强,一大批农业龙头企业纷纷与基地、与农业合作经济组织合作联合,发展特色农业种养基地,已建立南通市级以上现代农业特色产业基地8个。 作者:王小军 薛捷 卢燕 单位:江苏省启东市农业委员会 农业科技创新论文:高新产业与农业科技创新论文 1高新技术产业自主创新环境评价指标体系设计思路 高新技术产业具有群体化、资本密集、知识密集、技术密集、高度创新性、高度渗透性等特点;而高新技术产业自主创新对资金、人才、市场依赖性强且带动效应大。高新技术产业自主创新环境涉及范围比较广,影响因素较多,特别受到政策环境、人才环境、市场环境、技术环境等的影响。评价指标体系设计要考虑主要影响因素,并有相应统计数据。评价指标体系研究属于探索阶段,该体系要有可行性、易操作性,便于进行横向和纵向比较.因而从统计年鉴中选取定量指标。本文提出高新技术产业自主创新环境由政策、人才、市场环境三大要素构成.而这些要素具有相应的支撑指标。 2高新技术产业自主创新环境评价指标体系构建 评价体系设计是自主创新环境研究的起点。根据以上设计思路.考虑统计年鉴中与自主创新环境有关指标,选取定量指标如下。 2.1政策环境该指标为一级指标,包含1个二级指标:R D活动经费内部支出中的政府资金(万元)。 2.2市场环境该指标为一级指标,包含4个二级指标:技术市场成交合同数(项);技术市场成交合同金额(万元);技术市场技术流向地域(合同数,项);技术市场技术流向地域(合同金额,万元)。 2.3人才环境该指标为一级指标,包含3个二级指标:高等学校R D人员(人)、高等学校R D人员全时当量(人/年)、高等学校R D经费内部支出(万元)。该指标体系由3个一级指标组成,其下共有8个二级指标,二级指标的原始数据可通过查阅统计年鉴得到。其中,高等学校R D人员(人)、高等学校R D人员全时当量、(人年)、高等学校R D经费内部支出(万元)、技术市场成交合同数(项)、技术市场成交合同金额(万元)、技术市场技术流向地域(合同数,项、技术市场技术流向地域(合同金额,万元)等指标数据值来自《中国科技统计年鉴》;R D活动经费内部支出中的政府资金(万元)指标数据值来自《中国高技术产业统计年鉴》。 3高新技术产业自主创新环境评价 本文根据已构建的评价指标体系.运用数据挖掘的K一均值聚类算法对高新技术产业自主创新环境进行分析。 3.1线性排序方法及结果高新技术产业自主创新环境评价指标体系包括8个指标.即每个地区有8个指标值,看作8维空间中一个点的坐标,n个地区对应n个点(即样本)。本文中两个点在高维空间里的距离采用欧几里德距离定义,A样本向量A(al,a,,a)和B样本向量B(bj,b:,,b)之间的距离定义为D(A,B)=[(a1)+(a2-b)++(a一bn)]。统计年鉴中西藏、青海的部分指标数据缺失,故剔除这两个地区。使用数据完整的29个地区(直辖市、省份)的数据,即n=29。由于各原始指标值的取值范围、计算单位不同.需要进行归一化预处理:针对每个指标,按该指标下样本值的分布,把29个样本(地区)的原始指标值线性映射到[0,1]区间,使得最大值映射为1,最小值映射为0,其余按比例对应映射。按其对应的点离原点的绝对距离大小进行降序排序,分析结果见表1。从表1可以看出,2012年政策环境、市场环境、人才环境方面,广东名列前茅。广东自主创新环境排名第4名、江苏第3,落后于北京、上海。这些地区之间的差距在线性排名中无法体现,有待进一步聚类分析。 3.2聚类算法思想及多种聚类结果对比分析 本文聚类分析运用数据挖掘方法中的K一均值聚类算法。分类和聚类是不同的,分类需预设类的定义或判别条件,而聚类则不必,聚类是由所有样本依据相似性而自动聚合,增加或减少样本,设置不同的聚类(簇)个数,都会影响聚类结果。聚类过程就是样本自动归属到预设数目的簇中,使得同簇内的样本相似度最高,不同簇的样本相似度最低。簇内样本的相互距离作为聚类评价函数指标值,该值越小意味着聚类结果越好。K一均值聚类算法的基本思想是:人为设置聚类的簇的数目K值(K大于1而小于等于样本个数),随机选择K个样本作为初始质心,然后计算其余样本到各簇质心的距离,将样本指派到最近的簇。这K个簇便是初始的、待优化的聚类结果。在此基础上,重新计算每个簇的质心,当前簇所包含的样本的各维平均值即为该簇新的质心,再将所有样本重新指派到最近的簇。重复这个过程.计算并比较每次聚类结果的聚类评价函数指标值,直到连续两次的聚类结果的评价函数值之差小于某个预设的足够小的数值.意味着各样本的归属基本稳定,这才完成了一次聚类,对应一个评价函数值。SPSS软件提供的聚类算法尽管方法基本相同,但迭代次数不是由聚类结果动态调整、且获得的各个簇未能体现出强弱顺序。本研究自主开发了聚类分析的专用软件,集成了归一化预处理功能,优化了质心的初始确立方法,用户能自行设置聚类的次数,程序自动在这些聚类结果中选择目标函数值最小(即效果最优)的聚类作为最终结果。本文设置3000次.反复多次测试.获得的结果稳定可靠。运行本专用软件,得到K=3(将29个地区的样本聚类为3个簇)的聚类结果,具体见表2由表2可知,2012年政策环境方面,北京处于第1簇,市场环境、人才环境方面,北京始终领先。自主创新环境方面,北京则与排名紧跟其后的辽宁、上海、江苏、广东被聚到同一类中,说明这29个地区中,广东等前5个地区之间的差异小于其他地区.北京的绝对优势不显著。K=3簇的聚类.对于29个样本(地区)的数据分析来说,仍略嫌粗糙。可以再次运行聚类软件,设置K:5簇、K=10簇的聚类,得到更为细化的聚类结果,以便进一步分析。K=5簇的聚类中,20l2年政策环境方面,广东处于第1簇,但在市场环境、人才环境方面,北京始终领先。自主创新环境方面。北京始终领先,广东处于第2簇,235说明广东与上海、江苏较为接近;而上海、江苏与北京不在同一簇内,说明与领先的北京之间的差距仍然不小。辽宁、上海、江苏、广东的各指标之间的差距不大、彼此接近,与排在后面的样本(地区)之间的差距则相异较大。2012年江苏自主创新环境虽然排名在广东之前(表1),但根据K=5的聚类结果,2012年江苏自主创新环境与上海、广东同在第2簇,总体上江苏自主创新环境领先于广东。表32012年高新技术产业自主创新环境聚类结果(K=5)K=10的聚类中,2012年政策环境方面,上海领先,自成一簇,与其他地区拉开一定距离;市场环境、人才环境方面,北京领先;自主创新环境方面,北京始终领先,广东与辽宁、上海被聚类到第3簇,说明广东与北京、江苏仍存在不小差距,而紧跟其后的陕西已逐步接近广东。虽然自主创新新环境的绝对排名表现为上海第2、江苏第3,但江苏自成一簇名列第2,而上海与广东、辽宁被聚在同一簇中,簇排名第3,说明江苏的各项指标值与其他地区差异大,而上海的各项指标值与广东、辽宁较为接近,因此簇的平均值被拉低。 4结论与建议 4.1结论 北京排名第1,自主创新环境方面北京排名第1;在市场综合各样本(地区)排名以及K=3、K=5、K=10的聚环境、人才环境、自主创新环境方面,北京领先,与其他地区的差距较大:自主创新环境方面,广东落后于江苏。总之,通过该评价模型,可清晰把握各地区自主创新环境状况.既可为各级政府制定高新技术产业政策提供重要参考,又可为农业、工业、服务业的高新技术企业自主创新提供评价信息,有助于提高其自主创新能力,取得经济效益,实现快速发展。此外,该模型对农业科技创新也有启示作用。 4.2建议 4.2.1法律法规环境《中华人民共和国科学技术进步法》已得到颁布实施,它明确提出实行自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的科学技术工作指导方针,构建国家创新体系,建设创新型国家。为促进科技创新,广东先后制定《广东省促进科学技术进步条例》《广东省专利保护条例》《广东省技术秘密保护条例》《广东省技术市场条例》《广东省自主创新促进条例》等。应根据高新技术产业特点,进一步完善自主创新地方法规,优化自主创新环境;根据农业科技创新的特性.进一步建立、健全推动农业科技创新地方法规。 4.2.2政策环境在财政政策方面.完善鼓励企业技术创新、技术升级改造的优惠政策,通过无偿资助等方式鼓励企业进行技术创新活动。在税收方面,落实研发费用税前加计扣除政策,减免企业应缴所得税;对于高新技术企业,完善相应的税收减免政策,降低企业税负。在金融政策方面,完善对相关企业融资、投资方面的优惠政策。通过引导资金的支持,降低企业自主创新的风险,鼓励企业向优秀技术领域投入和拓展。应完善实施细则,采取保障措施,落实优惠政策,增强企业自主创新信心,促进企业自主创新强化创新意识,为农业科技创新提供政策支持。农业科技创新具有较强的公益性和社会效益,各级政府需强化创新意识,制定配套政策措施以利于农业科技创新,从根本上为农业科技创新提供有力保障。保持政府农业科技投人主渠道,尤其要确保应用基础研究、重大关键技术联合攻关、高新技术研究资金需求。建立协调多方利益的激励机制,制定操作性强的优惠政策.拓宽农业科研经费投入渠道,吸引、鼓励企业、个人等社会力量参与农业科技投入,形成以政府拨款投入为主、科技贷款和社会投入为辅的多渠道、多元化投入体系.有效改善农业科研发展途径,为农业科技创新创造良好资金支持环境。推动创新发展 4.2.3市场环境加强知识产权保护,完善相关政策.加大执法力度,营造公平竞争环境。通过产学研政策,推动高校、科研机构与企业进行合作,促进科技成果产业化。积极探索技术市场功能,发挥技术市场作用,完善技术成果转化方式,健全技术转移制度。促进农业科技成果转化,推广适用技术应用。推广实用科技成果和应用技术,是实现农业科技创新与经济紧密结合、推动农业发展的重要途径。构建以国家为主体,社会、企业和农民共同参与的农业科技创新体系,确保在农业科研和技术创新的经费投入,推进农业科技成果应用和推广。在发展农业科技创新同时,促进农业生产的商品化和专业化,实现农业生产的部门专业化、地区专业化和作业专业化。强化对农业科技成果转化的支持,重视农业科技成果的示范效应,促进农业科技成果的产业化.加强农村科技服务队伍的建设,积极构建新型农村科技服务体系lll,推动中介组织发展。 4.2.4人才环境加快高等教育改革步伐,完善高校管理制度,提高创新效率,建立校企合作机制,培养创新型人才。设立人才专项资金,实施人才发展战略,依托重点企业和重大项目,搭建平台,引进高层次人才,提供优质服务,营造和谐氛围,聚集人才,留住人才,建设高层次人才创新基地重视农业科技人才培养,建立、健全科学的人才评价与激励机制。加强农业科技队伍建设,充分发挥高等农业教育系统培养农业科技人才的主力军作用,重视人才的质量;在科研实践中培养造就高水平的学术人才。构建合理的农业科技人才梯队,建立人才资源优化配置新机制,消除人才闲置和人才不足并存的不正常现象,调动广大农业科技人员的积极性。出台相关政策,鼓励农业科技人员到基层工作,支持农业科技人员利用自身科技成果创业.有效促进科技成果转化为现实生产力。改善基层科技人员的工作条件,提高待遇,提供发展空问,使广大科技人员安心工作.充分调动其积极性,发挥其才干。 作者:陈红川 刘斌 单位:广州大学工商管理学院 农业科技创新论文:我国农业科技创新论文 1农业科技创新研究的重点内容 农业技术研发与创新是农业科技创新的基础和重要内容,是农业科技创新的源头和关键。农业技术创新主要分为基础研究和应用研究,基础研究又包括基础技术研究和基础理论研究,根据不同的技术和领域又有不同的分类,具体的农业技术内容丰富,种类繁多,是农业科技发展和进步的基础。环境的改变和生产的变化需要农业技术不断创新,尤其需要农业高新技术的创新。在农业技术研发的基础上,国内专家和学者们从管理、应用和建设发展的角度展开相关的研究,为我国农业技术创新做出一些新的探索。 1.1农业技术创新的基本问题 随着传统农业转型升级,国内外展开了对农业技术创新的理论和实践研究。技术不同于科技,技术是应用到生产中的技能和方法,科技除了包括技术,还包括反映客观规律的知识体系,即更倾向于社会效益的科学知识;农业技术创新包括研发、推广、改进、应用等过程,且每个过程相互依存和融合,最终目的是为了得到更好的社会、经济和生态效益。农业技术创新的基本理论多是从技术创新的理论发展而来,同时结合农业生产的特点加以丰富和延伸。农业技术创新是一个完整的系统,具有难度大、周期长等特点,同时伴随着组织创新,根据创新的对象、性质、方式、阶段、动力和效果的不同,可以分为多种类型。由于农业技术创新受自然条件的影响,成果应用受地域条件的限制,农业技术推广和转移受农户经营规模、农民的素质和传统观念的限制,导致了农业技术创新的难度比工业技术创新还要大。农业技术创新要有科学的理论做指导,还要理清思路,区分重点。王静认为农业技术创新应从提高农产品质量、开发农产品品种、提高资源利用和转换效率、培育农业可持续发展能力入手,还必须建立一种有利于农业科技成果供给增加和有效扩散的体制。 1.2农业技术创新的供求关系 农业技术创新的关键是通过应用到生产中从而提高综合效益水平,对农业技术供求关系研究就显得很重要。我国农业技术创新供求机制主要由农业技术供给方和需求方组成,二者构成的供给推动力和需求拉动力相互作用,推动农业技术创新不断发展。影响我国农业技术创新供求机制的因素有多种,如体制因素、动力因素、投入因素、市场因素、推广因素、政策因素、收益因素、农户因素、信息因素等。在完善农业技术创新的理论和方法体系基础上,要转变研究视角,技术采用要以需求为中心,同时自下而上的探索研究方法,来提高农业创新的转化和应用能力。 1.3我国农业技术创新实践 农业技术创新过程包含一系列复杂的内容和环节,且周期较长。高启杰在大量案例研究的基础上,从体制、经费、产业发展、科技企业、园区建设、技术推广、组织化、政策等角度,分析了我国农业技术创新存在的问题。裘斌也总结了我国农业技术创新面临的挑战,主要有科研投入不足、技术供给的激励机制不合理、科研成果转化机制不健全以及农民采用科技求稳等。陆彩兰等集中对我国农业技术创新的R&D(researchanddevelopment)经费投入进行研究,寻求拓展融资来源,并对农业技术创新投入展开系统研究,在分析农业科技投入强度的内涵、现状及趋势的基础上,对农业科技投入的主体与投入结构进行深入研究,并总结了目前我国农业科技投入不足的原因,最后给出相应的对策建议。实现持续发展的农业技术创新格局也得到了学者的关注,齐晓辉认为完善有效的动力机制是促进可持续农业技术创新的重要前提,通过构建可持续农业技术创新三元协同动力机制分析模型,提出我国应建立计划与市场复合的可持续农业技术创新动力机制模式。 2我国农业科技创新体系 农业科技创新体系研究是农业科技创新研究的重要领域,决定了农业科技的创新能力与成果转化能力,是一个具有综合性、系统性的研究领域。国内学者从不同角度切入,对农业科技创新体系进行研究,概括起来有两个研究方向,即从理论基础和实证分析两个大的层面展开。在理论基础上,国内学者从我国农业科技创新的必要性、指导思想、指导原则、目标来探索农业科技创新体系建设的思路,旨在强调农业科技创新体系建设的重要意义和现实必要性;实证研究中,从我国农业科技创新体系建设的实践活动入手,在调研和考察的基础上,对取得的经验、成效、问题进行研究,通过案例分析或借鉴成功经验来总结农业科技创新体系建设的有效方式。 2.1农业科技创新体系相关概念 农业科技创新体系内涵并非统一,不同研究者的理解也不尽相同。比较有代表性的是单玉丽提出的,她认为农业科技创新体系是一个整体有序的组织系统,囊括了各类创新主体,通过采用新的生产方式和管理经营方式,达到提高经济效益目的的动态过程,是国家创新体系的重要组成部分。蔡世忠等提出了更为简洁和直观的概念,即能够使科技部门不断创造出新的具有高附加值和高科技含量的技术成果,并使之高效率地转化为现实生产力的科技体系。科技部门包括农业科研、技术推广及技术服务等,农业科技部门的机构设置、职责权限和活动方式也被纳入农业科技综合体系之中。李哲敏等系统地总结了国家农业科技创新体系的内涵,认为它是具有公共性的系统工程,基础是农业科研,纽带是农业推广,特征是高新技术产业化,途径是技术创新与产业发展相结合、整合资源与优化配置相结合、统筹规划与分类实施相结合,它包括科研、教育、推广等环节。李丽莎认为农业科技创新体系是在一定的农业发展环境下,由农业科技创新机构组成的,在一定创新动力推动下,进行农业科技创新研究和成果推广的体系。 2.2农业科技创新体系指导思想与建设原则 农业科技创新体系的建设和引导是由政府部门推动完成的,政府的各类相关文件对农业科技创新体系建设的指导思想和原则做了说明。国内学者也注重这方面的研究,多从科技作为生产要素的视角切入,站在国家需求的层面,建立与综合国力和社会文明相适应的农业创新系统。学者对农业科技创新体系的指导思想多从理论角度展开,对基本原则的研究和认识则范围更广、角度更多,可以从微观建设的某些角度提出,也可以宏观把握。蒋和平等从具体建设的角度提出建立农业科技创新体系应该抓住关键,突出重点,统筹兼顾,远近结合,扩宽领域,着重创新,集成创新,引导发展,市场引导,宏观调控。张应禄等根据我国建立国家农业科技创新体系的要求,从实际建设角度提出了优化全国农业科研力量布局、建设农业科技试验站、提高基层农技推广服务水平、强化政府投入、扶持私人部门投资等建设原则。孙站成等从理论层面提出了构建区域农业科技创新体系的原则,包括实用性、统一性和开放性等原则。 2.3农业科技创新体系构成 农业科技创新体系是一个有机系统,由农业科技创新主体、创新活动及创新活动所处的环境组成,农业科技创新体系的优秀内容是科技知识的生产者、传播者、使用者以及与政府机构之间的相互作用,由国家农业知识创新平台、农业技术创新平台、农业科技成果转化平台构成,内容上包括农业科学研究、技术开发及成果推广与应用等活动。 2.4我国农业科技创新体系存在的问题 随着我国科技兴农战略的实施,学者们越来越多的关注农业科技创新体系实证研究,在众多的实证研究中发现了我国农业科技创新体系建设中存在的普遍问题。由于我国科技基础薄弱,再加上建设农业科技创新体系是一个漫长复杂的过程,遇到的障碍来自于多个方面,一般在创新主体、管理体制、科技资源分配等方面存在的问题较多也较为普遍。在农业科技创新主体上,农民素质较差是影响农业科技创新体系建设的重要原因。部分学者还看到了企业在科技创新中被忽略的问题,认为企业地位有待提高,大学则偏重于科研和教育,忽视农业科技推广的义务。郦藏等也提倡将有限的科研经费向具有创新意识,拥有市场价值成果的农业科技企业倾斜。另外,农业科技管理体制的不合理也会使创新效率不足,比如集中管理和单一的计划调节的科技体制容易造成科技与经济脱节。奉公认为科技创新基础设备陈旧、农业科技创新人才流失严重、农业科技队伍有所削弱。刘畅认为我国农业科技创新存在着农业科技成果国际地位偏低、关键技术被外国公司控制和农业科技创新有效供给不足的问题,必须要从管理评价和激励机制入手来解决,提出了要完善农业科技创新项目的管理与考核制度、鼓励涉农企业建立科技创新激励机制的解决途径。 2.5我国农业科技创新体系模式与经验借鉴 纪绍勤提出了农业科技创新体系的三种驱动模式,即政府计划驱动模式、企业市场驱动模式和综合驱动模式,指出我国现有的农业科技创新体系属于第三类。推动我国农业科技创新体系建设还要善于总结经验,尤其要注重借鉴国外农业科技创新实力较强的国家的成功经验,为我国农业科技创新体系建设提供新的启示。许世卫等通过分析荷兰、法国农业科技体制建立及其改革的经验,总结了对我国农业科技创新体系建设有益的启示,包括科研机构要合理分工并结合农业生产;政府作用不可替代;在科技发展到一定阶段后,企业型科研机构占有重要地位;根据生产与科技发展形势,有目标地进行农业科研体制改革;对农业科研投入要以国家为主体等。段莉通过深入分析美国、日本、荷兰、以色列四个国家农业科技创新体系的特点和做法,总结了这些国家农业科技创新建设的成功经验。黄俊基于我国和美国的不同历史传统和管理体制,发现中美两国农业科技创新体系的不同特点,但也呈现出了一定的相同趋势,通过借鉴美国农业科技创新体系经验,提出了成熟政策的法律化、提高课题制引导资源配置的效率、强化大学和科研单位在科技推广中的责任、稳步推进企业在农业科技创新中的主体地位等加强我国农业科技创新体系建设的建议。 3我国农业科技创新能力与效率 农业科技创新体系建设的最终目的是为了提高我国农业科技创新能力,从而为现代农业发展提供科技支撑。农业科技创新体系的研究是一个系统完整的过程,而农业科技创新能力是通过实在的成果和最终的效果体现出来的。农业科技创新能力研究与农业科技创新的其他研究有很多交叉的地方,对农业科技创新能力的研究更倾向于实证研究,目前研究主要从以下几个方面展开: 3.1影响我国农业科技创新能力的因素 影响我国农业科技创新能力的因素很多,一般认为主要有投入支撑、智力支撑、科技管理运行机制和科技创新受体等方面,由于科技投入总量不足、结构不合理、农业专业技术人才匮乏、管理体制不完善、农民素质整体偏低,阻碍着我国农业科技创新能力的进一步提升。在诸多影响我国农业科技创新能力的因素中,创新人才团队建设是重要基础也是重要任务,通过完善用人机制、管理机制、考核机制、保障机制和领导机制,加强创新人才团队建设,提高人才队伍的创新能力。 3.2我国农业科技创新能力效率分析许朗运用数据包络分析方法,构建R&D效率评价模型,对我国农业科研机构科技创新的投入产出效率进行了实证分析,结果发现我国农业科研机构技术创新的效率并不像想象中的那样高。张静研究显示:1990-2008年,中国农业科技创新效率处于适度增长的态势,年平均增长率为3%;2006-2008年,大多数位于中东部省(市)的农业科技创新效率较高,西部地区效率较低,效率的增长主要是由技术进步所引起的,而非技术效率的改善。 3.3我国农业科技创新能力评价比较 对农业科技创新能力研究的重点之一就是通过指标评价或构建模型进行比较分析,从而发现区域间农业科技创新能力水平的差距。通过对我国31个省份的农业科技创新能力进行了评价与比较,结果表明我国的农业科技创新能力发展不均衡,区域差别较大,与区域的经济发展水平有较强的内在关系。张静基于区域比较的视角进行评价,发现区域间农业科技创新能力差异较大,东部地区最强,西部省市区域低于全国平均水平。曹琼等从农业科技创新潜力、投入能力和产出能力3方面选取23个指标构建湖北省农业科技创新能力评价指标体系,对湖北省农业科技创新能力进行评价,发现影响湖北省农业科技创新能力的关键因素为第一产业固定资产投资、R&D经费内部支出和国内申请专利授权数。李奎等和马利华等从更具体的层面进行实证研究,进行县域农业科技创新能力指数测评。为了提高评价的科学性,有的学者对评价方法本身进行深入研究,如林伯德提出链环-回路模型,并以此为依据分析了该理论对农业科技创新能力评价的启示,构建了研发能力、示范能力、推广产业化能力和创新环境相结合的农业科技创新能力评价模型。 3.4提升我国农业科技创新能力的政策建议 从管理学的角度发现问题,并从宏观层面提出提高农业科技创新能力的政策建议,是一个较为普遍的研究视角,尽管没有从农业科技创新体系的层面切入,但是发现的问题及给出的解决方案大致相同。我国推进农业科技创新过程中,创新主体、人才队伍结构、管理体制、投入、成果推广等方面的问题较为突出,制约着农业科技创新能力的进一步提高,政府、农业企业和人才培养是突破目前障碍的关键。除了这些问题,政策法规不够完善,应该强化农业科技创新主体建设、加强农业科技创新人才培养、构建现代农业科技管理新体系、增加农业科技创新投入、完善农业科技创新政策法规,在主体建设上要同时调动农业科研机构、农业科技企业和农业科技创新团队的积极性。 4我国农业科技创新的主体 4.1我国农业科技创新主体构成 创新主体是农业科技创新活动的基础,参与农业技术创新活动的主体并不单一,包括政府、农业推广与中介服务机构等相关机构,多元化的主体体现了农业技术创新活动的复杂性和艰巨性。当然,农业企业和农民也是农业科技创新活动的参与主体,在实践中,农民主要是农业科技成果的应用者,是农业技术选择的主体,而企业以其强大的经济实力和丰富的管理经验,成为农业科技创新活动的重要主体。在多元化的农业科技创新主体中,受到学者和政府关注的主要是农业科研单位和农业企业,并形成了不同的观点。有些学者认为,农业科研单位及农业高等院校在今后一段时间内仍然是我国农业科技创新的主体,尤其是高等农业院校,其承担着人才培养和知识传播功能、基础研究与知识创新功能、组织技术攻关和技术开发的功能及农业科技成果转化和高新技术产业化等功能,这不同于其他的发达国家。虽然我国的国情决定着企业成为我国农业科技创新主体具有一定的困难并需要较长的时间,但是在支持农业科研单位、大专院校的同时,要加快培育农业科技企业,应该鼓励涉农企业加入科技创新大军。也有学者主张农业科技创新主体多元化或协同发展,要调动各方主体的积极性,重视发挥政府、大学、科研院所及企业等不同主体在农业科技创新体系中的作用。 4.2不同农业科技创新主体效能 明确农业科技创新主体及其职责,可以更好地促进农业科技创新发展,从而提高农业科技成果转化率,促进现代农业发展。对农业科技创新主体的争议很大程度上是源于不同农业科技创新主体的效率差异。在综合分析我国农业科技创新大环境的基础上,黎世民等认为我国农业科技企业由于实力不足仍然缺乏自主创新与发展能力,而农业科研机构和农业高等院校基本适应了我国的实际情况,在发挥人才、科技资源优势方面具有比企业更好的条件。与此不同的是王志丹等以实证研究为主,对966家不同类型农业科技创新主体进行问卷调研,从获专利授权数、带动农户能力、产品销售收入三个方面对这些主体进行绩效评价和比较研究,结果表明企业在专利申请上优势明显,非国有企业盈利能力稍好,而事业型研究单位和国有企业在带动农户方面有优势,但盈利能力相对较弱。 4.3我国农业科技创新主体发展趋势 在对我国农业科技创新主体实证研究的基础上,一些国内学者对未来我国农业科技创新主体发展趋势进行了探讨。解宗方等在2001年就提出大部分农业科研院所实行企业化转制,使其逐渐成为市场竞争的主体和技术创新的主体己势在必行。周建锋认为我国农业技术创新存在主体错位的现象,即把政府而非农业科技企业作为农业科技创新的主体,我国未来农业科技发展必须要转变政府为主的局面,加大培育农业科技企业。杜金沛通过对主要发达国家和典型发展中国家的农业科技创新主体情况研究,提出“企业成为科技创新主体是客观的趋势”的观点,认为需要对现行的政策体系进行改革,突出农业企业的主体地住。 5我国农业科技创新研究的特点、不足和注意问题 农业科技创新研究已经成为我国学者的重点关注领域之一,尤其是20世纪90年代后,我国十分重视农业科技发展,提出了科教兴农的具体实现形式,加快了推动我国农业科技创新支撑现代农业发展的步伐。学术界也越来越多的关注农业科技创新的研究,在考察和总结我国农业科技创新实践活动的基础上,结合国外农业科技创新经验,对我国农业科技创新的理论和相关问题展开研究,取得了较为丰富的研究成果,对推动我国农业科技创新具有理论指导和实际参考价值。 5.1我国农业科技创新相关研究的特点 农业科技创新的研究涉及范围广,内容丰富,从农业科技创新整体研究到具体问题研究,从理论基础创新到实践探索,从农业技术研发到成果转化,从农业科技创新过程到效率评价,都有所涉及。我国学者对农业科技创新的研究角度、研究层面和研究方法不尽相同,同时,善于借鉴国外农业科技创新的成功经验,对我国农业科技创新的弊端和发展趋势有一定的研究,重点集中在以下几个问题的研究上:从宏观上看主要是对农业科技创新体系的研究,一般从我国农业科技创新体系的内涵、必要性、指导思想、建设原则等方面入手,进而分析我国农业科技创新体系存在的问题,并提出相应的对策建议,多数研究都以建立—个适合我国国情的、适应市场经济发展的农业科技创新体系为最终目的;从具体层面上,我国对农业科技创新的研究多集中在农业科技创新主体、农业科研投入、农业科技创新政策、农业科技成果转化等方面,学者们对这些问题的观点虽不完全一致,但是整体认识上却较为相似,近几年并没有取得突破性进展。此外,农业技术创新作为农业科技创新的重要环节,也受到学者们的关注,对农业技术创新研究的理论基础大多源于国外,并通过实证研究我国农业技术创新活动。无论从哪个角度展开的研究,最终都是为了提升我国农业科技创新能力,于是部分学者通过案例研究或采用技术经济方法,对农业科技创新活动的能力水平或效率进行评价,试图找到影响我国农业科技创新能力的因素及障碍。我国学者对农业科技创新研究角度不同,成果丰富,且形成了一些较为一致的观点,比如:一是农业科技创新的主体上,我国过于依赖农业科研单位、农业大专院校,竞争机制和市场导向作用发挥不足,导致我国农业科技创新效率相对较低,多数学者认同国际农业科技创新主体发展经验,认为农业企业应该成为农业科技创新的主体;二是应该借鉴国外丰富的经验,从农业科技创新体系入手,建立适合我国实际情况的农业科技创新管理机制;三是我国农业科技创新效率不高,与国外发达国家相比差距明显;四是我国对农业科技投入不足,结构不合理,影响了农业科技创新能力的提高等。 5.2我国农业科技创新相关研究的不足 尽管国内学者在农业科技创新方面取得较多的研究成果,虽然形成了一些一致的观点,但也存在一些不足之处,主要有:一是缺乏整体性和全面性,多数研究受到既定的制度框架的限制,局限在某一领域,思维不够开阔,即使是从宏观层面研究整个农业科技创新体系,也是浅层面的分析;二是研究不够深入,对某一具体问题的研究,多是以文献分析法为主,没有深入到具体领域或具体主体上进行剖析,因而发现的问题和提出的政策建议也是大同小异,借鉴参考价值不高;三是无论理论研究或是实证研究,学者们还是以国际发达国家的成功经验为准,没有深入研究我国实际情况,导致某些研究成果实践指导意义不足;四是农业科技创新的理论基础不够扎实,如易将农业技术创新等同于农业科技创新看待,导致研究过程中互相交叉,逻辑性不足,甚至内容混杂,缺乏科学的理论支撑。 5.3我国农业科技创新应该注意的问题 农业科技是现代农业发展的重要驱动力,要坚持科技创新支撑现代农业发展的理念,破除农业科技创新的障碍因素,把握农业科技创新的重要环节和重要内容,全面推进我国农业科技进步。重点应该关注和研究以下方面的内容: 一是要明确我国农业科技创新的重点内容,确定适应我国现代农业发展的主要创新方向。以节约水土资源和保护环境为前提,加强提质增效、减少资源投入、降低环境污染等技术的创新研究,提高现代农业综合生产效率;以产业发展需求为导向,在重大关键技术和共性技术上下功夫,建立科技创新与农业产业联结机制;加快农业高新技术研发,重点支持农业生物技术、农业信息技术、精准农业技术研发,加快新材料技术、新型制造技术在现代农业发展中发挥作用。 二是加大农业科技创新机制方面的研究,为建立健全农业科技创新机制提供思路。推进我国农业科研院所深化改革的步伐,扩大院所自主权,激活科研院所农业科技创新能力,明确科研院所基础科研、应用推广等公益性职能。建立科学的农业科研成果评价机制,确定针对于不同科研项目、不同机构、不同人员的分类评价标准,建立公平公开的竞争机制,提高农业科研院所科技创新效率。明确不同级别单位的农业科研重点,部级科研单位重点承担基础性技术和关键性技术研发,地方级科研单位重点承担应用技术和推广技术创新。支持大型农业企业承担科技创新任务,鼓励有实力的企业承担国家、市级科技项目,引导农业科技企业逐渐成为我国农业科技创新的重要主体。 三是重视种业技术研发,增强我国种业技术创新能力。从加大投入入手,加强种业科技原始创新和集成创新,以培育突破性品种为目标,重视育种技术创新,实现生物技术支撑现代种业创新水平。加强国际合作研究,提升我国种业科研实力。通过支持科研院所与企业合作研发的方式,建立基础性、公益性研究与商业化育种有效联结机制。 四是以提高农业科技成果转化率为目标,做好农业科技成果推广转化工作。加快公益性农业技术推广体系建设,建立完善各级农业技术推广机构,发挥乡镇农技推广机构的服务功能。优化农技服务机构的岗位设置和任务安排,提高农机推广人员的专业素质和服务水平,改善其工作条件和待遇水平。重视村级全科农技员队伍建设工作,探索村级全科农技员培养机制和管理机制,提高全科农技员服务能力。 五是加快农业科技人才培养,建立健全多层次人才队伍,增强农业科技创新实力。加强领军型农业科技创新人才培养,逐渐建立以科研人才为优秀的创业创新团队,完善农业高端人才引进和管理机制,结合我国人才培养计划、海外人才引进政策等,建立农业科技人才竞争和激励机制,提高创新团队承担国家重大科研计划、项目和课题能力。另外,重视新型职业农民培育工作,探索各级政府和部门协作培养职业农民的有效模式。 6结语 通过上述分析,可以看出我国需要继续深入进行农业科技创新研究,结合我国的社会、经济条件对农业科技创新的影响,找出制约我国农业科技创新的主要因素和存在问题,探索更为科学的研究方法和思路,争取取得更多更好的研究成果,为推动我国农业科技发展奠定基础。 作者:蒋和平 刘学瑜 单位:中国农业科学院农业经济与发展研究所 农业科技创新论文:互联网思维的农业科技创新论文 一、农业科技创新与推广工作如何把握互联网思维的脉搏 (一)农业科技创新与推广的互联网思维嫁接模式1、两种思维嫁接的方式:互联网思维的精髓是用户思维,其次是社会化思维,其本质是物质与信息传递,而农业技术创新与推广的过程本身也是信息的传导过程。通过互联网思维方式的嫁接,吸取更大范围、更多资源参与技术创新,实现科技人员之间、科技人员与用户之间、科技人员与市场的全方位互动,促进技术成果的完善。同时大大缩短技术推广的中间环节,体现技术成果转化的简单快捷、直观可视与应用标准化。2、农业科技创新与推广思维转换:在互联网思维引导下,传统农业科技创新的目标必然要与市场接近,科技创新可由项目管理部门组织,由科技人员、企业、农民提出研发需求,将研发需求放到互联网平台上,打破原有部门、地域界限,在全国甚至世界范围内通过网络,组织相关人士出谋划策,广泛征集创新思路与产业发展意见,让者和其他思维碰撞,让用户参与研发,让未来的成果提前与市场对接。即使在应用基础研究领域,亦能使研究与产业应用更加接近。3、互联网思维下的农业技术推广大布局:一是实现农业技术推广途径的多元化。通过推广体系的技术示范与农民培训、电视频道、科技入户等传统农业技术推广模式,畅通技术推广渠道;二是通过互联网平台,建立基于互联网、物联网的品种、技术在线展示与自助培训,实行定向推送技术。三是构建线上展示与线下示范的O2O形式的农技推广新模式。强化物联网应用,在有条件的农业科技示范园区建立农业技术云服务平台落地服务站,集中在网上展示农业新品种、新技术、新模式、新装备,实现线下现场观摩与线上展示结合。 (二)互联网思维与传统技术创新推广思维的融合模式1、农业科技创新与推广的目标与方向。与互联网思维的融合:一是基于互联网思维,以市场需求为导向,以泛团队集群研究为平台,打破部门地域、技术领域界限,体现群策群力的技术创新与推广思维模式。二是基于互联网平台,以技术“物化”创新与推广为导向,以简约化创新与技术标准化信息传递为目标的推广思维模式。三是基于农业物联网与互联网融合,以农业新品种、新技术、新模式、新装备网络在线展示与标准化技术在线自助培训推广新模式。四是基于移动互联平台,集成农业政务信息、技术与市场信息、农资产品、农产品配送等功能,建立模块化、菜单化与技术推广定制的农民电商园、智慧农民手机卡的技术推广与产品营销云服务平台模式。2、建立面向农户、农业企业的农业科技推广云服务平台。以互联网思维实现农业技术的泛推广,须统筹建立农业科技创新与推广大数据库,建立部级或省级区域性的农业科技创新与推广云平台。在农业技术推广服务云平台运作前,必然要回答建立哪些类型的数据库,由谁建?建立后的数据库怎样为农业生产发挥作用?如农业产能数据、农产品市场价格信息、技术创新成果数据、农业生产技术数据等,做好云平台的顶层设计。其次,通过推广服务云平台,解决好农业技术创新与推广的结合点、云平台服务方式与农技人员、农民的结合点以及农技人员与农民的结合模式;第三,要解决技术传播与互联网媒体、微媒体的结合方式,使尽可能多地覆盖更多地区、更多领域、更多农户。3、农业技术创新成果的标准化信息传递与推广。与互联网思维融合的农业技术推广模式,必然要求提供标准化的技术信息。首先,在技术创新的过程中,要想到将农业技术成果变成数字化、可信息传递的网络“产品”,变为农民、企业易于接受的图片、动画视频、标准化文字等。科技管理部门要将提供适合互联网传播的数字化产品与各类农业应用型研究项目的评价考核挂钩;其次,通过平台集聚相关涉农科技成果,建立易于分类、检索与推广的农业大数据库,实行全国范围的农业大数据联网互通;第三,通过线上与线下示范,以及手机推送App、微信平台载体技术,让农技人员、农民知道最新技术成果,实时了解市场行情,推进农产品产销对接;第四,通过农民及农技人员互联网应用后的口碑宣传,扩大农业科技成果的应用,提高农业技术普及率。 二、互联网思维对园艺科技创新与推广的影响与实践探索 (一)互联网思维对园艺科技创新与推广思维方式的影响1、园艺产业技术创新思路转变。农民、农业企业对园艺产业技术创新的要求较高,对园艺产品的市场价格比产量更加关注。对园艺产业技术创新的思维逐步从传统“品种--配套技术--加工”狭义的产业体系技术研究,转变为从生产到餐桌,从农资供应、机械耕作、信息指导到物流配送的广义产业链式研究。根据顶层设计、反向推导、目标公开、底层互动、跨界协作、系统集成、成果物化、迭展的原则,构建园艺产业科技创新大团队、技术集成大平台的互联网创新思维。2、建立园艺技术物化与集成优化网络化推广的思维理念。在园艺生产中,更多的技术成果通过技术物化方式被用户所接受,如种质资源以种子种苗的形式进行物化推广,农业生产资料如新型农膜、基质、新型肥料、生物农药、微生物制剂,以及新型设施装备、新型农机等等本身就是物化成果;对于灌溉技术通过喷滴灌、水肥一体化系统实现,对于授粉坐果技术以提供蜜蜂、熊蜂、生长调节剂进行物化推广;生物防治技术也可通过色板、性诱剂、杀虫灯等进行物化推广。即使对于难以物化的栽培技术,也可通过微电影、视频、图文教材、挂图进行物化推广。园艺产业技术,可以通过不同生产模块,标准化的物化产品,提出不同设施、不同品种、不同区域的系列技术集成优化方案。 (二)构建园艺产业技术创新与推广大数据平台1、构建园艺产能经济数据监测平台。园艺产业产能经济数据监测平台包括区域内园艺生产产能的监测、生产基地与市场价格指数分析,产业发展分析与产业政务信息等方面,由政府部门相关产业政务信息,加强省、市、县农业部门对区域园艺基地生产运行监测,包括品种结构、种植面积、产能与上市时间等。及时准确、系统掌握区域内园艺生产信息与发展动态。通过监测平台,实现园艺产业发展运行预测预警,准确把握行业走势,及时发现产业发展中的苗头性问题,增强工作的预见性和主动性,为政府宏观决策、指导服务。2、构建园艺产品质量追溯平台。以园艺产品优质优价为导向,与产销对接平台对接,重点引导区域内园艺生产企业、家庭农场、种植大户加强质量产品追溯,并积极加入省园艺产品质量追溯平台。提高上线园艺企业生产的品牌、质量意识。大力发展地理标志品牌农产品,实现产地追溯、品牌追溯、质量追溯。通过园艺产品质量追溯平台,实现优质产品产能监测分析,集中重点宣传展示江苏园艺品牌产品。3、建立联产联销的产销对接服务平台,推进园艺产品消费定制。一是为省内园艺生产者、经纪人、批发市场、集团消费大户提供供需信息的平台,促进产销对接。二是为优质可追溯的园艺产品提供联产联销的云服务平台。通过平台,改变传统“生产基地+经纪人+批发市场+农贸市场+消费者”的营销模式,以产品溯源为切入点,大力发展园艺产品配送企业和城市溯源果蔬联营店,实现优质产品的联产连销,实现优质优价而不超价。三是实现园艺产品从大宗消费走向品牌定制消费。结合部省园艺作物标准园建设,在商品化、品牌化的基础上,逐步推进园艺生产基地销售分拣、分级、品牌销售。通过平台,进一步推进云订单、云销售服务。鼓励有条件的园艺生产基地,通过物联网技术使消费者在互联网上能够实时看到基地田间生长状况、了解种植过程及投入品使用情况,增加对基地产品的认同和信任,建立定制需求,逐步引导蔬菜生产实现生产溯源。4、构建园艺产业技术创新与技术推广服务云平台。建立区域性园艺生产技术在线培训系统,改变传统面对面的技术培训模式。一是建立园艺技术创新需求互动平台。园艺技术创新需求与创新方向,实现技术人员之间、技术人员与用户之间、研发人员与推广人员之间互动。实现专家在线解答,组织远程视频诊断等;二是建立园艺新品种、新技术、新模式、新装备的网上示范平台,在安排科技示范任务时,有计划地建立一批线下实体展示点,在网络相关展示信息,并通过物联网技术开辟现场视频展示,成为农业科技云平台的线下落地服务站;三是建立农业技术推广资源数据库。集中国内外园艺科技创新成果,购买、委托制作或网友免费提供园艺标准化生产技术的可视化技术推广课件,如生产微视频,图文电子教材、专家现场培训课件等,供网络(移动互联)在线学习;四是建立园艺技术推广与营销互动平台,开展各种形式的互联网互动方式,如农民学习技术交流讨论,学习分享园地,专家智库等;五是建立集聚农民及生产者关心的农资采购与优选平台。通过各类农资产品的网络展示、现场示范与用户评价,推出一批优质农资产品。通过网络平台,集中推出一批江苏名牌园艺产业、名牌园艺产品品牌、名牌园艺产业基地、名牌园艺技术成果、名牌园艺技术专家,推进园艺生产全程标准化。 (三)构建互联网思维下创意园艺产业发展新模式通过互联网的互联互通,以及微媒体的发展,改变传统园艺产业的宣传弱势,大力推进园艺生产从卖产品到卖文化、卖体验、卖创意消费的转变,鼓励有条件的园艺企业,利用物联网、互联网技术,开展开心菜园、市民农耕亲子教育、消费会员制等营销活动,发展创意园艺产业,发展休闲采摘,实现园艺产业的差异化、品牌化发展。 作者:周振兴单位:江苏省农业委员会 农业科技创新论文:多功能农业科技创新论文 1多功能农业与科技创新的关联 多功能农业与科技创新存在同步发展的关系。逻辑上,“隐性农业革命”的发生与多功能农业的产生是需求层面上的对应,因此,服务于农业多功能性的科技创新亦是需求层面的对应。前文分析指出,“诱致性”引发了农业科技创新,作用于农业多功能性的科技创新则可进一步定义为“市场需求诱致的科技创新”。可以预见,在未来的10—20年,中国经济将逐渐从现在的中等收人发展中国家经济向发达国家经济的行列迈进,在此过程中,国家和社会对农业多功能的需求将逐渐提高,如继续发挥保障食物安全、改善人口营养和维护农民生计等传统功能;承担改善生态系统、减缓气候变化、提供观光景观和文化传承的功能;进一步担负起为缓解能源危机提供再生能源的功能。在该语境下,可以勾勒出农业科技创新的基本方向: (1)社会对农业发挥民生保障功能的需求,促使农业科技创新需要在动植物种质资源培育技术、智能化管理技术、安全生产过程控制技术三方面同步推进; (2)社会对农业辅助新兴经济发展功能的需求,促使农业科技创新更加注重生物质能源开发利用技术的拓展; (3)社会对农业配合生态文明建设功能的需求,促使农业科技创新在资源循环利用技术、节能减排低碳技术领域不断深化。 2突出多功能性的农业科技创新架构 当前,中国大多数城市都面临耕地资源严重稀缺、环境保护与经济发展矛盾日益突出等问题,转变经济增长结构,实现从传统农业向现代农业的跨越,是社会整体发展的必由之路,而农业的经济功能、休闲观光功能、生态功能、文化教育功能等的充分发挥,必然需要科技的强力支撑。在科技创新中突出农业多功能性的实现,是对农业科技创新的理念升华,这应是多种技术的集成创新。这种集成创新与社会需求相对应,表现为需求方愿意且有能力应用技术的数量总和。需要说明,这些技术应用后的获利能力取决于技术应用的制度安排,如土地的规模与经营管理制度、相应投入要素的供给能力、应用技术成果的鼓励措施、成果应用后有关产出的分配等。 根据上文提出农业功能的三个层次,以及农业科技创新的三个方向,可以形成一种新的创新架构、。这种架构强调了科技创新的“新思路",即不单单在于创新产出本身的功用,更在于通过创新产出来实现必要的社会效果。动植物种质资源与现代育种科技方向应以系统生物学、生物信息学、组学及其技术、基因功能等研究手段,开发植物光能转化和利用效率高、饲料转化和抗病能力强的动植物新品种。资源节约型农业科技方向,应研发耕地保育与替代技术、流域水资源保障技术、水肥高效利用技术,建立耕地和水分养分资源节约型农业,并推进以低值和农林废弃物为原料的生物质综合利用技术开发及示范。农业生产与食品安全科技方面,应重视农产品安全生产、动植物重大病虫害防控、贮运保鲜、食品加工及营养开发等领域的攻关。农业现代化与智能化科技方面,应实现农业信息服务网络化、农业资源管理数字化、农业生产过程管理精准化和农业装备智能化的“四化”目标。 3结论与讨论 本研究旨在探讨农业科技创新的实现与农业多功能性的实现两者间的内在关联,并试图勾勒出基于推进农业多功能发挥的科技创新框架。对此,本研究建议可以采取以下推进方式: 第一,强化功能性的农业科研立项导向。当前,国家层面和省(市)层面的农业科研立项导向以行业划分为主要方式,或根据近期农业发展的实际需要制定科技攻关计划,这样的立项导向一般只偏重经济功能,对农业其他功能的涵盖面较少或缺失。建议各层面在制定项目指南时能加强关注农业发展的功能导向作用,优化科研立项的顶层设计。 第二,建立全国性的农业科技指导协调机构,使该机构根据全球农业科技发展趋势和国家需求,确定和调整农业科技领域发展路线图,制定以功能实现为导向的科技创新目标,协调各方面的科研资源配置,避免分散研究和重复研究。由该机构制定区域性的农业科技创新评价机制,把促进农业多功能性的发挥纳人衡量标准。 第三,完善农业科技创新评价的工作机制。目前对农业科研工作的评价和审核仅由项目发出单位组织实施,使得评审的参与度较窄。建议可以探索新型科研项目评、验机制,把主管经济、生态、社会等领域的部门和专业人士纳人其中,使具体的研究工作得到多元的指导和广泛认同。 本研究在阐述农业科技创新和多功能农业内涵的基础上,初步论证了两者之间的关系,并勾勒了基于农业多功能实现的科技创新架构。在提出“诱致性”引起科技创新的观点基础上,通过“隐性农?业革命”的实证论述,得出社会需求引起了农业多功能拓展的论断。本研究中,市场需求的诱致创新仅限于全国范围内农业行业产值情况的宏观分析支撑,而对需求更深层次的分解,则需要讨论农业科技创新程度和方向与不同农产品的市场价格和市场规模间一一对应的关联,这也将反映出一个区域或一个科研机构如何配置资源以更好地促进农业科技创新。因此,进一步研究这些问题,探索农业科技创新的内在规律,并把它与多功能农业的发展路径相耦合是有必要的。另外,农业科技创新既存在市场需求的诱致,也存在要素替代的诱致,这将在后续的研究中加以探讨。 作者:张晨施标俞美莲马佳顾晓君单位:上海市农业科学院上海海洋大学经济管理学院 农业科技创新论文:农业科技创新论文 1农业科技创新的现实意义 1.1农业科技创新是推动我国农业经济发展的不竭资源 科学技术是第一生产力,科技创新更是农业经济发展的不竭资源,它通过对生产力诸要素的物化,使生产力发生质的变化。科技转化为劳动者的技能,提高了劳动者在农业生产中的能动性;科技物化为劳动资料、创新的生产工具,使劳动手段更加现代化;科技发展使劳动对象发生根本性的变化,提高了农业劳动对象的效能和效用;科技创新的生产工艺使农业生产工艺流程更先进;科技进步优化了生产要素组合,使农业生产过程的组织形式更加科学合理;科技创新提高了农业生产经营管理水平,使农业生产经营管理方法更加科学化,手段更加现代化。 1.2农业科技创新是未来我国农业发展的根本出路 “农业的根本出路在于科技”。只有依靠科技进步,通过农业科技的突破性成果和新技术的有效推广应用,才能实现中国农业的持续发展,最终早日实现中国农业和农村现代化。当前,制约我国农业及经济发展的因素很多,如水土流失不断加剧、环境污染日益严重、生态破坏愈演愈烈等。如何从根本上解决中国农业发展基本问题,使农业发展与人口、资源、环境、社会、经济协调起来,走可持续发展之路,关键靠技术,靠创新的可持续农业技术才能彻底摆脱农业的“不可持续”局面。农业新技术的应用,可以合理开发和利用土地、水等自然资源,提高资源的产出效率;农业新技术应用,可以拓宽资源的范围,实现资源的有效替代,有效缓解现有资源的约束;农业新技术的应用,还为科学控制生态破坏和环境污染,开展科技减灾提供基本手段。 1.3农业科技创新是实现我国农业现代化的关键所在 农业现代化,从一般意义上说,就是用现代科学技术和现代工业装备农业,用现代科学方法和现代手段管理农业,使农业的劳动生产率、土地利用率、农民的人均收入大大提高。农业现代化包括生产品种的良种化,生产资料的机械化、电气化、化学化,生产组织的区域化、社会化,生产技术的科学化,生产条件的水利化、园林化,经营管理的企业化、科学化。科学化、机械化和社会化是现代农业的三个基本特征,其本质是把农业建立在现代科学技术的基础上,用现代科学技术和现代工业来武装农业,用科学的方法和手段管理农业,目的是创造出一个高产、优质、低耗的农、林、牧、副、渔业生产体系和一个合理利用资源,保护环境的有较高转化效率的农业生态系统。因此如果没有科技创新和科技支持,农业是不可能实现现代化的。 2农业科技创新的基本要求 建国以来,特别是改革开放以来,我国在推广应用科技成果、宣传科学思想、提高人民文化水平和科技意识方面取得了巨大成就。当前,我国现代化建设正处在由第二步战略目标向第三步战略目标迈进的关键时期,农业与农村现代化建设已开始由长远目标变成现实任务,实施科教兴农和可持续发展战略,迎接经济全球化挑战显得尤为重要,因此必须从事关现代化建设的成败和民族兴衰的战略高度来认识科教兴农工作,把提高农民科技、教育水平,增加科技含量作为增强农业素质,提高农业效益,增加农民收入,发展农村社会、经济、文化,进而实现农业与农村现代化的基础工程,作为提升综合国力和国际竞争力的基石。把科学技术的研究、推广、教育紧密结合,明确目标、突出重点,采取切实措施,动员全社会重视、支持和加强科教兴农工作,为实现农业和农村现代化打基础。 2.1积极追踪,采用现代农业科技 现代生物技术是21世纪先进农业的主导技术,也是支持农业发展的优秀领域。随着分子生物学的发展,现代生物技术能够定向地改变生物的某些性状,大大缩短动植物品种改良的周期,迅速提高新品种培育效率、农产品的产量与质量,以及农业资源的利用率,要突出抓好生物技术的应用,加快高新技术成果转化。 现代农业工程技术把材料学技术、制造技术、工程技术、控制技术、生物技术和现代农业科技的发展融为一体。借助于农业工程设施,使农业减少甚至摆脱对于自然条件和人类劳动的依赖,要积极推广使用农业机械,实现农业机械化。 现代信息技术正在迅速渗透到农业的各个领域,将对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生无法估计的积极影响。要突出信息科技在提高农产品产量和品质方面的重要地位,早日实现精确农业。 2.2组织农业科技攻关 实施作物良种科技行动,加强品种选育,种子质量标准化,优质苗木工厂化研究开发,建立产业化种植基地。 实施农产品加工科技行动,建立农产品及加工产品的质量标准体系和监测体系,大幅度提高农业品转化率和附加值。 实施农业高新技术产业化科技行动,加强区域性科技示范园区建设,实现农业科技工程化。 实施绿色食品科技行动,以提高农产品国际竞争力为向导,开发各种绿色食品,实施精品名牌战略,带动外向型农业的发展。 实施农业生态环境建设与减灾农业科技行动,重点加强生态林、节水农业、重大病虫害测报防治、避洪避涝和节水抗旱农业技术的研究开发与应用。 实施科技致富示范行动,分区域搞好科技致富,坚持以科技开发为主,增强“造血”功能,促进农村致富奔小康。 2.3努力推进农科教结合 农科教结合就是以振兴农业和农村经济,实现农业与农村现代化为中心,以开展教育培训提高农民的科技文化素质为手段,以推广先进的实用技术为动力,把经济发展、科技进步和人才培养紧密结合起来,形成强大的合力,最大限度地发挥农业、农村科技和教育事业的整体功能和效益。农业发展靠科技,科技进步靠人才,人才培养靠教育,这是现代农业发展的客观规律。加强农科教结合,是农业科技创新的基本要求之一,更是实现农业现代化的一个重要途径。 3农业科技创新的实现途径 3.1深化农业科技体制改革 我国农业科技体制改革,必须按照党中央的有关方针,真正做到: 按照“抓大放小、合理布局”的原则,组建农业科研机构,包括建立部级农业科研中心、地方农业科研分中心。通过“并、转、建、撤”等不同途径进行调整、改造和改建,以利于建立机构精干、结构优化、布局合理、科技力量集中的“国家队”、“地方队”。 按照“稳住一头、放开一片”的原则,建立科技人才队伍。一方面,要紧紧“稳住”一批优秀农业科技人才,使他们安心、专心从事农业科技研究,从课题、经费等方面予以支持。另一方面,要大胆“放开”,让一大批农业科技人员进入市场,进行应用研究和开发研究,使农业科研成果早日进入市场大循环。 按照“有所为、有所不为”的原则,让农业科技人员抓准位置、选准课题,使科技资金得到充分利用、高效利用。 3.2改革现有的农业科技成果评价和鉴定制度 要使科技成果能真正得到客观、公正的评价和肯定,必须做到: 建立一套能客观、公正反映科技成果水平、质量、效益等全部内容的综合评价指标体系,指标要求既全面,又客观,同时量化并给予合理的权重,便于操作和比较。 建立评审专家库,将真正办事公道、学术水平高的专家纳入到专家库。 采用“背靠背”方式对成果进行评估、鉴定,以促进农业科学研究“早出成果、快出成果、出大成果、出真成果”。 3.3加快以农业科技推广和普及为重点的农业科技进步 改革、创新我国农业技术推广和普及工作,要求做到: “一健全”。尽快健全各地、各级农业技术推广、服务网络体系,做到县、乡、村有推广站,省、市有推广中心,并配备必要的农业科技人员和相应的仪器、设备、设施及应有的工作条件、推广经费等。 “二转变”。一是工作中心转变,将推广工作的重心由以“技术”为中心转变为以“农民”中心,真正将农村推广工作的重心转变为“面向农民、面向农业、面向农村”。二是推广机制转变,真正实现由单纯依靠行政手段转变为依靠行政手段和市场机制的有机结合,并逐步强化市场机制的功能。 “三结合”。科研、示范、推广三者结合,有利于农业技术的推广。当前,全国很多地方建立的“农业技术示范园区”、“农业高新技术示范园区”就是将农业科研、示范、推广三者有机结合的较好形势。 “四到位”。将技术、资金、物资和优惠政策及时送到千家万户,送到农民手中,这是农业科技推广、普及工作得以“生根、开花、结果”的关键所在。 3.4加强农业成果转化和应用 加强农业科技成果转化与市场结合。科研和推广人员要树立起强烈的市场意识,研究开发和推广有市场前景和发展前途的成果,再依据市场反馈信息指导下一步工作,以形成研究、开发、推广、转化的良性循环。 加强传统农业生产方式和现代农业生产技术的结合。要因时制宜、因地制宜,用以物化的技术,适宜个体、集约经营的技术来增强生产能力。 加强产、学、研结合。在科研机构的设置上,通过一系列的立法和机制创新,建立起使国有科研单位的成果通往企业的桥梁。 实行农业科技成果产业化。农业科技成果产业化是科技与经济结合的多层次的科技经营活动,是农业科技直接进入农业与农村经济,加速科研成果转化为现实生产力,实现农产品有效供给,提高农民收入,增强农业科技机构自我发展能力的重要途径与模式。 3.5重视农业科技人才的培养和使用 大力提高农民素质。通过举办多种形式的培训班,开办“农民夜校”,办好“农业广播学校”,进行电视专题讲座、科普讲座和“三下乡”活动,直接把科技送到农民手里。 高度重视农业科技人才的培养。要在全社会形成“尊重知识、尊重人才,重视农业、重视农业科技人才”的氛围,增加农业科技人才培养的经费投入,采取相关配套的激励机制和优惠政策。 既要稳住农业科技人才,又要鼓励人才合理流动。要千方百计地稳定现有农业科技人才,使其安心工作、专心钻研,也要允许合理的人才流动,尽量使其“各尽所能、各得其所”。 农业科技创新论文:精细农业的实践和农业科技创新 21世纪,人类将逐步进入知识经济的时代,迅速发展与普及的信息技术将推动人们在科学利用资源潜力,发展节本增效生产方式,改善和保护生态环境,实现基于信息和知识的生产过程管理决策方面,突破许多传统的模式和观念,开拓出一批具有创新意义的技术体系,以支持社会经济的可持续发展。在实践当今新的农业科技革命中,九十年代初以来在一些发达国家开展的“精细农业”技术体系的研究与实践,就是一种具有创新意义的技术思想,已经引起一些国家政府和科技决策部门的重视。 美国国家研究委员会(National Research Council)为此曾专门立项组织了一批多学科着名专家对有关发展研究进行了评估,研究报告经过由美国科学院,工程院和医学科学院院士组成的评估组进行审议后,于1997年发表了“Precision Agriculture in the 21st Century-Geospatial and Information Technologies in Crop Management” 研究专着,全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力,阐明了“精细农业”技术体系研究的发展现状,面临的问题及其支持技术产业化开发研究的机遇。近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,对国外这一技术体系的发展趋势,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作, 国内外的学术交流与合作联系开始活跃,国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。 信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。 “精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技,管理科学等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者服务的电子信息高新技术与工程装备技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。 “精细农业”,即国际上已趋于共识的“Precision Agriculture”或“Precision Farming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。如译为“精准农业”、“精确农业”、“精细农业”等。 实际上,目前国外关于Precision Agriculture的研究,主要是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农业”或“精细农作”译名来表达当前实践的这一技术思想的内涵可能更为确切。诚然,当今实践的“精细农作”技术思想,应该扩展到设施园艺、集约养殖、产品加工及农业系统的精细经营管理方面,而形成为完整的“精细农业”技术体系。“精细农业”技术是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的 ! ;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农业”技术体系的形成准备了条件。 海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农业”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农业”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些着名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。 “精细农作”技术思想的优秀,是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响小区产量差异的原因,采取技术上可行、经济上有效的调控措施,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。 正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的生产成本增加和环境污染后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方 法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M. Linsley和F.C.Bauer 发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。 之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(Site Specific Crop Management)的技术研究受到广泛的重视。世界着名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动采集以12-15m2为单元的小区产量与对应地理坐标位置的数据,并进一步通过模糊聚类分析软件自动生成农田内作物产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据 通过计算机处理,生成作物产量分布图 根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图 根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。 由图1可以看出,这一技术思想是通过多次循环的实践,来不断改善农田资源环境,积累知识,逐步达到作物生产管理精细化的过程。由于大田作物生产受到众多时空变化因素的影响,利用生产潜力的处方措施,还需要兼顾生产力、经济性、环境后果的优化目标,因此,其技术思想并不是单纯追求技术措施的“准确”。事实上,目前应用于获取小区产量数据的空间尺度为12-15 m2, 获取农田土壤信息的尺度大多还只可能精细到60 m左右。在实际操作上,对获取的空间信息还需要通过模糊聚类处理,生成技术上可行、经济上合理的处方图来指导处方农作,因而还谈不到“精准”的操作。而且随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业处方操作也将愈益精细化。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显着提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药和能源投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。 “精细农作”是基于田间小区作物生长条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着重要的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠全球卫星差分定位系统(DGPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS) 的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成软件技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要农学知识和计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。 迄今“精细农业”在发达国家也不过五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农业”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践“精细农作”的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。 “精细农业”研究的革命性的意义是提出了一种经营现代农业的新技术思想并付诸于实践,发展前景已在国际上具有广泛的共识。1998.1美国副总统戈尔第一次提出要建立以1米分辩率的“数字地球”的概念,在地理信息学术界引起了广泛的反响,它为认识世界科技进步对未来人类生存方式的影响提出了全新的观念。“精细农业”的实践将在下一世纪开发“数字地球”的实践中占有十分重要的地位。我国农业仍处于传统农业向现代农业转化的历史过程中,全面实践这一新技术体系的路程还很遥远。但启动这一新技术的示范与实践研究,将有利与推动实现我国农业生产知识化与信息化进程,改变传统技术思想,追踪科技进步,有利于推动基于信息和知识的农用先进支持技术产品制造业、服务业的发展。在“精细农业”技术体系的实践中,也将可开发出一系列适用新技术产品。 为支持当前的“科技兴农”服务。在发展研究中,个人认为需要重视如下问题: 加强对国际有关发展信息和经验的研究,提出符合国情的发展战略。九十年代以来,国外许多单位已经积累了一大批示范试验数据与支持技术产品开发研究成果。可以采取引进技术思想与部分装备技术和自主创新相结合。找准切入点,注重其支持技术产品的国产化及产业化开发。“精细农作”的技术思想在国际科技界共识的基础上有其特定的涵义,即认识农田内小区产量和影响作物生长条件的空间差异性,实施定位处方农作。它是适应集约化、规模化程度高的作物生产系统可持续发展目标而提出的,在我国可先在规模化农场、部分大城市郊区和农业高新技术综合开发试验区,力求在农田小区的尺度上进行研究与实践。我国广大农村农田经营规模小,生产手段仍较落后,实现广域的现代农田精细经营尚需有较长的发展过程,有条件的地区可先以村片、农田的尺度上对精细农作的技术思想进行示范试验研究,并可着重结合发展农村社会化服务方式创新中,开拓出新的服务领域。这样,既可以使我国的研究实践与国际上的研究发展趋势相接轨,又可以探索形成具有国情特色、有利于在农村逐步推广先进的农作技术体系。 农业科技创新论文:农业科技创新措施探讨 全国参与农技推广人员占农民总数的0.053%左右,与发达国家相差很大。推广度仅约25%,推广经费不足农业总产值的0.2%,而发达国家已接近1.0%。经费的不足严重制约了推广工作的发展。据统计,部分地区推广人员工资发放也较为困难,推广人员工作积极性普遍不高。最后,农产品的外部性特征及农业科技的地域性、时效性、不稳定性导致了农户既期望能无偿获得最新科学技术,又不愿自己去承担采用新技术所带来的风险。 1开发生产领域方面 首先,科研机构和人员对生产领域技术支持不足,重视不够。农产品科技产品结构相对复杂,这增加了农技推广人员在一些技术理解方面的难度,因此,科技人员在研究和开发时的工作地点不能完全局限于实验室,而且还应到田间地头进行相关技术指导,减少技术推广应用环节所遇到的各种阻碍,为科技产品顺利进入市场扫除障碍。其次,产与学、研、推广各环节严重脱节。农业科研、农业教育与农技推广是三个独立体,因此,如何将三者有效结合是发展我国农业所首先要解决的一大难题。 2科研领域方面 首先,研究领域狭窄,局限于传统格局。粮、油、棉、麻等大宗类农作物一直是我国农业科研的重点,全国从事大宗农业生产的技术人员占全部农技人员90%以上,其中从事其他经济作物生产、畜牧水产养殖和多种经营等方面的专业技术人员不到10%。这反映了在研究环节上注重产前、产中,而忽视农产品深加工、保鲜、贮运等产后环节。其次,研究机制存在不完善。目前研究机制缺乏鼓励制度,导致人员缺乏研究热情,工作积极性不高,许多研究人员仅仅是为完成工作任务而应付研究,导致将大量的资金投入科学研究后发现其研究并无现实意义。最后,研究经费不足。农业研究需国家给予的经费支持,而目前我国发展有限,总体资金有限,需投入资金的项目多,这使得相应的资金投入量也随之减少而我国科研项目经费来源渠道单一,主要靠政府财政划拨,农业研究经费不足问题出现便不足为奇。 3农业科技创新措施 3.1完善推广领域 首先,需要将推广设备更新。结合原有的报纸、杂志、黑板报、学习班等方式,根据农村经济实际情况,完善农村网络体系,利用网络对农技进行推广,避免信息获得滞后问题。其次,招募推广人员并适当的给予补贴。农业科技的推广需要人力的帮助,农村存在许多文化水平不高的农民,他们的认字水平较低,仅依靠纯文字类的推广宣传方式往往得不到好的效益,通过招募推广员,由推广人员进行讲解能起到较好的推广作用。此外,为保证推广人员不流失,给予他们适当的补贴相当具有必要性。 3.2加强开发生产 开发生产是农业科技创新的重要环节,这一环节的质量直接关系到农业科技创新。科研工作者在开发生产科技产品前,应当对当地的农业环境进行考察,根据实际情况进行开发生产,在开发生产过程中,将试验环境范围扩大到农地中去,结合农民对科技产品的意见反馈对科技产品进行试验修改。同时参照、学习国外农业科技创新较为发达国家将农业科研、农业教育与农技推广较好融合的方式,结合我国农村实情及专家们的意见对我国较为薄弱的三方融合方式进行强化。 3.3重视科研 国家在农村科技创新方面适当的增加资金投入,农村相关部门拓宽科研项目经费来源渠道。此外,国家应当完善农村科研项目制度,制定适当的鼓励制度,调动科研人员的研究热情,同时,对科研项目的制定及开展严格把关,避免过多的资金投入到与农村科技创新项目无关的项目中,造成资金浪费。 4结束语 综上所述,尽管我国农业创新近年来已得到了国际专业人员的认可及肯定,但是在推广领域方面,开发生产领域方面,科研领域方面仍存在许多不足,只有针对各方面存在的问题,提出有效措施并认真落实,农业科技创新才能够迈向新的高度。 农业科技创新论文:农业科技创新思维 一、基本情况 (一)农业科技创新载体建设情况 1、农业龙头企业发展情况 目前,我市共有农业龙头企业35家,其中泰州市级以上龙头企业25家(省级6家、泰州市级19家),省农业科技型企业2家。据统计,列入泰州市考核的19家农业龙头企业2010年实现销售42.6亿元,利税2.05亿元,共投入科技开发经费0.52亿元,挂靠科研院校8家,实施产学研合作项目12项,开发新产品43个,申请专利85件。 2、农民专业合作组织发展情况 到目前为止,全市共有农民专业合作组织150家,其中省“四有”农民专业合作组织7家,泰州市“五好”农民专业合作组织6家,省科技型农业合作社2家。据统计,全市150家农业专业合作社2010年实现销售8.6亿元,利税0.96亿元。 3、农业科技示范园(基地)建设情况 至2010年底,我市共有5个泰州市级农业科技示范园和30个靖江市级农业科技示范基地,由于这些示范园(基地)都是具有独立法人资格的企业,市场信息灵,科技意识强,推动了我市以企业为主体的农业科技创新体系的构建。近三年,这些示范园(基地)共投入科技经费0.36亿元,挂靠科研院校10家,引进新品种46个,实施科技开发项目30项,开发新产品18个。 (二)农业科技服务活动情况 1、农业科技超市建设情况 经省科技厅批准,建立了靖江市红芽香沙芋科技超市分店和便利店,半年来,按照科技超市“六有”标准,设计刷新了店面形象,设立了成果展示(技术培训)室、科技特派员工作室、农资服务室、产品储藏室,常年聘请了省市科技特派员12人,创建了香沙芋销售及科技服务网站,加快了红芽香沙芋的品牌建设;举办“香沙芋集中温室育苗”等技术培训8场次,培训农民300多人次,今年新增香沙芋种植户1000多户,扩大种植面积5000亩。科技超市的建设,推动了我市香沙芋特色产业的发展。 2、各类农业科技服务活动情况 (1)农业技术承包活动开展情况 从1990年至今,我局与农委每年联合开展农业技术承包活动,市里每年拿出专项资金用于奖励参与承包的农技人员,使这项活动得以持续20年正常开展。据统计,“十一五”期间,共组织700人次农技人员,签订承包合同365份,承包种植业560万亩次,养殖业1200多万头(只),水面6万亩次,为农民增收1.5亿元,取得了明显的经济社会效益。 (2)农业科技信息采集、活动开展情况 从1999年起,根据企业及农户技术需求,我局组织有关农技人员及农业龙头企业人员到省内外相关科研院校,采集最新农业新品种、新技术信息,经筛选汇编成册、制作光盘后,由市政府召开专题会议,进行信息。据统计,“十一五”期间,共最新科技信息460多条,组织市、镇、村专题会25场,此项活动深受企业和农民欢迎。 二、现状分析 (一)科技载体持续创新需要多方支撑 目前,我市共2个省农业科技型企业,2个省科技型农业专业合作社,这4个企业是我市特种水产养殖、肉制品加工、香沙芋种植、鹌鹑养殖加工等四个特色产业的龙头企业,目前已挂靠8个科研院校,初步建立了长江特水养殖、肉制品加工两个科技创新平台,近三年实施部级星火计划1项、省农业三项工程等省级项目6项,市级科技项目12项,这些企业已成为我市农业科技创新的中坚力量,但需要政策(视同省高新技术企业)、资金(各级各类科技项目资金)、人才(引进高层次人才)支撑,才能持续发挥龙头带动作用。 (二)科技服务活动需要长效化、制度化 开展农技承包活动,有利于促进科技成果转化,有利于促进农业增产、农民增收,有利于调动农技人员积极性,但这种承包是无偿的,工作开展依赖于政府资金的奖励,今后将逐步探索市场化有偿服务机制,使这项活动长效化开展;农业科技信息,对促进科技成果转化,确实起到了较好的作用,这项工作今后一要形式多样化,二要跟踪管理,三要提高成效,使这项工作制度化开展;要不断探索多形式、多层次的科技服务活动。 三、发展目标 “十二五”期间,我市农业科技工作,要从保障农产品安全,促进农民增收,农村可持续发展的战略高度出发,围绕资源特点,重点发展沿江休闲观光农业、粮食物流、肉制品加工等三大特色产业,构建长江特水养殖、肉制品加工产业、生祠高效农业、粮食产业等四个技术创新平台;围绕科技载体建设,培育省级农业科技示范园1个、省农业科技型企业3家、省科技型农业专业合作社4家,泰州市农业科技示范园5个、工程中心3个,靖江市农业科技示范基地30个。 四、工作措施 (一)建立以企业为主体的技术创新体系 制订激励政策,营造有利于科技创新的氛围,鼓励企业增加科技投入、引进高层次人才、转化新成果、开发新产品;鼓励企业建立(参与)技术创新联盟,创建工程技术中心。逐步建立以企业为主体的农业科技创新体系。 (二)推进产学研合作向纵深发展 根据企业技术需求,帮助企业挂靠科研院校,加快科技成果转化;帮助已挂靠企业,由单一合作向全面合作、由短期合作向长期合作、由一般合作向深度合作发展,切实推进我市产学研合作向纵深发展。 (三)加快科技投入体系建设 依法争取财政科技三项费用足额拨付,不断提高科技三项费用总量,集中支持重点项目,提高资金使用效率;逐步建立多渠道、多层次的社会化科技投入体系,动员社会力量参与科技创新活动,不断增加我市科技投入。 (四)提高科技服务成效和能力 为企业(农民)提供项目咨询、论证、申报立项、难题攻关等科技服务,不断提高服务成效;探索新型科技服务模式,全方位、多层次、多形式地开展农业科技服务活动,不断提高服务水平。 农业科技创新论文:关于农业科技创新的若干思考 1 农业科技创新的现实意义 1.1 农业科技创新是推动我国农业经济发展的不竭资源 科学技术是第一生产力,科技创新更是农业经济发展的不竭资源,它通过对生产力诸要素的物化,使生产力发生质的变化。科技转化为劳动者的技能,提高了劳动者在农业生产中的能动性;科技物化为劳动资料、创新的生产工具,使劳动手段更加现代化;科技发展使劳动对象发生根本性的变化,提高了农业劳动对象的效能和效用;科技创新的生产工艺使农业生产工艺流程更先进;科技进步优化了生产要素组合,使农业生产过程的组织形式更加科学合理;科技创新提高了农业生产经营管理水平,使农业生产经营管理方法更加科学化,手段更加现代化。 1.2 农业科技创新是未来我国农业发展的根本出路 “农业的根本出路在于科技”。只有依靠科技进步,通过农业科技的突破性成果和新技术的有效推广应用,才能实现中国农业的持续发展,最终早日实现中国农业和农村现代化。当前,制约我国农业及经济发展的因素很多,如水土流失不断加剧、环境污染日益严重、生态破坏愈演愈烈等。如何从根本上解决中国农业发展基本问题,使农业发展与人口、资源、环境、社会、经济协调起来,走可持续发展之路,关键靠技术,靠创新的可持续农业技术才能彻底摆脱农业的“不可持续”局面。农业新技术的应用,可以合理开发和利用土地、水等自然资源,提高资源的产出效率;农业新技术应用,可以拓宽资源的范围,实现资源的有效替代,有效缓解现有资源的约束;农业新技术的应用,还为科学控制生态破坏和环境污染,开展科技减灾提供基本手段。 1.3 农业科技创新是实现我国农业现代化的关键所在 农业现代化,从一般意义上说,就是用现代科学技术和现代工业装备农业,用现代科学方法和现代手段管理农业,使农业的劳动生产率、土地利用率、农民的人均收入大大提高。农业现代化包括生产品种的良种化,生产资料的机械化、电气化、化学化,生产组织的区域化、社会化,生产技术的科学化,生产条件的水利化、园林化,经营管理的企业化、科学化。科学化、机械化和社会化是现代农业的三个基本特征,其本质是把农业建立在现代科学技术的基础上,用现代科学技术和现代工业来武装农业,用科学的方法和手段管理农业,目的是创造出一个高产、优质、低耗的农、林、牧、副、渔业生产体系和一个合理利用资源,保护环境的有较高转化效率的农业生态系统。因此如果没有科技创新和科技支持,农业是不可能实现现代化的。 2 农业科技创新的基本要求 建国以来,特别是改革开放以来,我国在推广应用科技成果、宣传科学思想、提高人民文化水平和科技意识方面取得了巨大成就。当前,我国现代化建设正处在由第二步战略目标向第三步战略目标迈进的关键时期,农业与农村现代化建设已开始由长远目标变成现实任务,实施科教兴农和可持续发展战略,迎接经济全球化挑战显得尤为重要,因此必须从事关现代化建设的成败和民族兴衰的战略高度来认识科教兴农工作,把提高农民科技、教育水平,增加科技含量作为增强农业素质,提高农业效益,增加农民收入,发展农村社会、经济、文化,进而实现农业与农村现代化的基础工程,作为提升综合国力和国际竞争力的基石。把科学技术的研究、推广、教育紧密结合,明确目标、突出重点,采取切实措施,动员全社会重视、支持和加强科教兴农工作,为实现农业和农村现代化打基础。 2.1 积极追踪,采用现代农业科技 现代生物技术是21世纪先进农业的主导技术,也是支持农业发展的优秀领域。随着分子生物学的发展,现代生物技术能够定向地改变生物的某些性状,大大缩短动植物品种改良的周期,迅速提高新品种培育效率、农产品的产量与质量,以及农业资源的利用率,要突出抓好生物技术的应用,加快高新技术成果转化。 现代农业工程技术把材料学技术、制造技术、工程技术、控制技术、生物技术和现代农业科技的发展融为一体。借助于农业工程设施,使农业减少甚至摆脱对于自然条件和人类劳动的依赖,要积极推广使用农业机械,实现农业机械化。 现代信息技术正在迅速渗透到农业的各个领域,将对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生无法估计的积极影响。要突出信息科技在提高农产品产量和品质方面的重要地位,早日实现精确农业。 2.2 组织农业科技攻关 实施作物良种科技行动,加强品种选育,种子质量标准化,优质苗木工厂化研究开发,建立产业化种植基地。 实施农产品加工科技行动,建立农产品及加工产品的质量标准体系和监测体系,大幅度提高农业品转化率和附加值。 实施农业高新技术产业化科技行动,加强区域性科技示范园区建设,实现农业科技工程化。 实施绿色食品科技行动,以提高农产品国际竞争力为向导,开发各种绿色食品,实施精品名牌战略,带动外向型农业的发展。 实施农业生态环境建设与减灾农业科技行动,重点加强生态林、节水农业、重大病虫害测报防治、避洪避涝和节水抗旱农业技术的研究开发与应用。 实施科技致富示范行动,分区域搞好科技致富,坚持以科技开发为主,增强“造血”功能,促进农村致富奔小康。 2.3 努力推进农科教结合 农科教结合就是以振兴农业和农村经济,实现农业与农村现代化为中心,以开展教育培训提高农民的科技文化素质为手段,以推广先进的实用技术为动力,把经济发展、科技进步和人才培养紧密结合起来,形成强大的合力,最大限度地发挥农业、农村科技和教育事业的整体功能和效益。农业发展靠科技,科技进步靠人才,人才培养靠教育,这是现代农业发展的客观规律。加强农科教结合,是农业科技创新的基本要求之一,更是实现农业现代化的一个重要途径。 3 农业科技创新的实现途径 3.1 深化农业科技体制改革 我国农业科技体制改革,必须按照党中央的有关方针,真正做到: 按照“抓大放小、合理布局”的原则,组建农业科研机构,包括建立部级农业科研中心、地方农业科研分中心。通过“并、转、建、撤”等不同途径进行调整、改造和改建,以利于建立机构精干、结构优化、布局合理、科技力量集中的“国家队”、“地方队”。 按照“稳住一头、放开一片”的原则,建立科技人才队伍。一方面,要紧紧“稳住”一批优秀农业科技人才,使他们安心、专心从事农业科技研究,从课题、经费等方面予以支持。另一方面,要大胆“放开”,让一大批农业科技人员进入市场,进行应用研究和开发研究,使农业科研成果早日进入市场大循环。 按照“有所为、有所不为”的原则,让农业科技人员抓准位置、选准课题,使科技资金得到充分利用、高效利用。 3.2 改革现有的农业科技成果评价和鉴定制度 要使科技成果能真正得到客观、公正的评价和肯定,必须做到: 建立一套能客观、公正反映科技成果水平、质量、效益等全部内容的综合评价指标体系,指标要求既全面,又客观,同时量化并给予合理的权重,便于操作和比较。 建立评审专家库,将真正办事公道、学术水平高的专家纳入到专家库。 采用“背靠背”方式对成果进行评估、鉴定,以促进农业科学研究“早出成果、快出成果、出大成果、出真成果”。 3.3 加快以农业科技推广和普及为重点的农业科技进步 改革、创新我国农业技术推广和普及工作,要求做到: “一健全”。尽快健全各地、各级农业技术推广、服务网络体系,做到县、乡、村有推广站,省、市有推广中心,并配备必要的农业科技人员和相应的仪器、设备、设施及应有的工作条件、推广经费等。 “二转变”。一是工作中心转变,将推广工作的重心由以“技术”为中心转变为以“农民”中心,真正将农村推广工作的重心转变为“面向农民、面向农业、面向农村”。二是推广机制转变,真正实现由单纯依靠行政手段转变为依靠行政手段和市场机制的有机结合,并逐步强化市场机制的功能。 “三结合”。科研、示范、推广三者结合,有利于农业技术的推广。当前,全国很多地方建立的“农业技术示范园区”、“农业高新技术示范园区”就是将农业科研、示范、推广三者有机结合的较好形势。 “四到位”。将技术、资金、物资和优惠政策及时送到千家万户,送到农民手中,这是农业科技推广、普及工作得以“生根、开花、结果”的关键所在。 3.4 加强农业成果转化和应用 加强农业科技成果转化与市场结合。科研和推广人员要树立起强烈的市场意识,研究开发和推广有市场前景和发展前途的成果,再依据市场反馈信息指导下一步工作,以形成研究、开发、推广、转化的良性循环。 加强传统农业生产方式和现代农业生产技术的结合。要因时制宜、因地制宜,用以物化的技术,适宜个体、集约经营的技术来增强生产能力。 加强产、学、研结合。在科研机构的设置上,通过一系列的立法和机制创新,建立起使国有科研单位的成果通往企业的桥梁。 实行农业科技成果产业化。农业科技成果产业化是科技与经济结合的多层次的科技经营活动,是农业科技直接进入农业与农村经济,加速科研成果转化为现实生产力,实现农产品有效供给,提高农民收入,增强农业科技机构自我发展能力的重要途径与模式。 3.5 重视农业科技人才的培养和使用 大力提高农民素质。通过举办多种形式的培训班,开办“农民夜校”,办好“农业广播学校”,进行电视专题讲座、科普讲座和“三下乡”活动,直接把科技送到农民手里。 高度重视农业科技人才的培养。要在全社会形成“尊重知识、尊重人才,重视农业、重视农业科技人才”的氛围,增加农业科技人才培养的经费投入,采取相关配套的激励机制和优惠政策。 既要稳住农业科技人才,又要鼓励人才合理流动。要千方百计地稳定现有农业科技人才,使其安心工作、专心钻研,也要允许合理的人才流动,尽量使其“各尽所能、各得其所”。 参考文献 1 刘仁忠. 现代科学技术与中国农业产业化[M]. 武汉:湖北人民出版社.2003 2 国家科学技术委员会. 中国农业科学技术政策(M). 北京:中国农业出版社,1997 3 宋惠昌,何建华. 学习党的十六大精神,贯彻“三个代表”重要思想,全面建设小康社 会[M].北京:中央文献出版社.2002 4 严官金.农业与农村现代化[M]. 武汉:湖北人民出版社.2002 农业科技创新论文:我国农业科技创新的问题与对策 摘 要 阐明了农业科技创新的战略意义,总结了我国农业科技创新过程中存在的主要问题,指出解决问题的基本对策。 关键词 农业 科技 创新 1 农业科技创新的战略意义 1.1 农业科技创新是应对日益激烈的国际科技竞争的需要 进入21世纪初,知识经济与经济全球化进程明显加快,科学技术发展突飞猛进,科技实力的竞争成为世界各国综合国力竞争的优秀,农业科学技术已成为推动世界各国农业发展的强大动力,以农业生物技术和信息技术为特征的新的科技革命浪潮正在世界各国全面兴起。在这场新的农业科技浪潮中,美国、日本、德国等发达国家,印度、巴西等发展中国家,近年来都在制定实施新的农业科技发展战略,改革农业科技体制与运行机制,加大农业科研投入,加快农业科技创新步伐,抢占农业科技发展的制高点。这既对我国农业科技提出了严峻的挑战,更提供了迎头赶上新的农业科技革命、实现农业科技跨越式发展的历史性机遇。 当前我国正处于加入WTO后的过渡期,农业面临的国际竞争更加激烈,经济全球化的发展不仅使国内市场国际化,而且使国内农业国际化。在世界农产品和贸易方面,对高科技含量和高附加值的农产品的需求比重会提高,对农产品卫生和质量标准的要求也越来越高。因此,加快农业科技创新、提高农业的科技含量,是提高农业国际竞争力的根本措施。 1.2 农业科技创新是建设社会主义新农村的需要 建设社会主义新农村,要求我国农业由传统农业向现代农业转型,现代农业的典型特征是高产、优质、高效、生态和安全,这些都依赖于农业科技的不断创新和支撑,农业科技创新与应用已成为增强农业生产能力,提高农业生产效率,转变农业增长方式和推进现代农业建设的关键因素。党的十六届五中全会明确提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,党中央国务院出台了《关于推进社会主义新农村建设的若干意见》,为做好当前和今后一个时期的“三农”工作指明了方向,为解决农村、农业和农民问题迎来了新的发展机遇。同时也应清醒地认识到,当前农业和农村发展仍然处于艰难的爬坡阶段,构建社会主义和谐社会,统筹城乡经济社会发展,建设现代农业,发展农村经济,增加农民收入,离不开现代农业科技提供强有力的支撑。农业科技创新是解决我国农业问题的根本出路,只有加快农业科技进步与创新,才能提高我国农业综合生产能力,推动我国农业和农村经济结构战略性的调整,提高我国农业的国际竞争力,促进我国农业的可持续发展,保证我国的经济安全。 2 我国农业科技创新存在的问题 2.1 农业科技成果转化率较低 据有关专家介绍,我国农业科技创新水平在大多数领域仍落后于发达国家10~15年,从而严重地阻碍了我国的农业现代化和国际竞争力的提高。近几年,我国农业科技对农业生产的贡献率已经提高到了45%,但同发达国家相比还有很大差距,发达国家农业科技对农业生产的贡献率都在75%以上,德国、法国、英国等甚至达到90%,以色列也达到了90%以上,世界农业的快速发展主要是得益于农业科技的重大突破和农业科技的创新。我国农业科研成果转化率也比较低,据资料显示,2000年以来,我国每年取得科技成果6 000多个,但转化率不足50%,真正形成规模的不到20%,而发达国家农业科研成果转化率已经达到80%以上。科研成果与农业需求的脱节,造成了我国农业科技创新滞后。现在,新一轮农业科技革命已经在全世界范围内兴起,生物技术、基因重组技术和信息技术开始应用于农业科研生产领域,但是对于高新技术的研究和开发,我国目前还只是刚刚起步,与发达国家还有很大差距。 2.2 农业科技创新投入严重不足 农业科技具有很强的公益性和社会效益,世界上许多国家都非常重视对农业科研的投入,自20世纪80年代以来,世界上许多国家用于农业科研的投资与农业总产值的比重为1%以上,而我国仅为0.17%~0.27%。根据《中国统计年鉴》的统计数字来看,我国农业支出占财政支出的比重远远小于农业GDP的比重,如全国农业支出/财政支出1991~1995年为9.486,1996~2000年为8.758,2001~2002年为7.71;而农业GDP/总GDP 1991~1995年为21.38;1996~2000年为18.42;2001~2002年为15.80,这说明国家在财政上对农业发展重视不够。特别是政府对农业科技创新的投资强度增长缓慢,总量不足。在1988~1999年间,我国农业科研政府投资强度平均增长率为-2.47%,投资强度平均为0.193%,1997年后有所增加,2002年达到0.339%,但2003年有下降到0.312%,还不到1981~1985年期间世界平均水平0.76%的一半,也明显低于低收入国家的平均水平0.35%。近几年,国家对科技投入的力度有所加大,但由于现有科技经费归不同部门掌握,条块分割严重,配置比例不合理,难以集成使用;仪器设备重复购置,档次不高,浪费严重;重点实验室开发度低,难以共享。由于农业科技投入严重不足,导致农业科技创新基础条件薄弱,至2003年底全国农业科研机构设备总值仅17.35亿元,全国农业科研机构基建投资实际完成额仅为5.55亿元,比2002年减少0.4%。 2.3 农业科技创新人才匮乏 农业科技创新高层次人才总量不足,流失严重。目前,全国农业科研机构具有大学以上学历的人员3万人,仅占职工总数的1/3;具有硕士以上学历的科技人员仅占农业科技人员总数的3%,比全国平均水平低8.5个百分点。与此同时,人才流失严重,2003年全国农业科研机构减少人员4 806人,是新增人员的1.7倍,除了离退休人员外,人才流失占较大比例。据有关统计资料,我国平均2 000多个农业劳动力中才有一名农业技术推广人员,而发达国家平均不足400人就有1名。缺乏农业科技尖端人才和学科带头人,导致高新技术研究乏力;缺乏市场意识强、管理水平高、开拓能力大的开发型人才,导致农业科技产业化发展滞后。 2.4 农业科技体制不完善 我国传统的农业科技体制宏观管理条块分割、组织布局分散、研发层次重叠、管理效率底下、学科设置陈旧、专业单一、跨专业综合性的项目较少、研发方向与市场需求脱节,运行机制、分配机制、激励机制僵化落后,传统的农业科技体制已经远远不能适应我国农业转型的现实需要。农业科研工作的最终目的是促进社会主义市场经济的健康快速发展,科研方向应当反映当前和今后经济发展的需求。但是长期以来由于受到科技体制和运行机制等因素的影响,我国农业科研与经济发展未能紧密结合,农业科技与农业生产、农村经济发展和农民增收脱节状况比较严重。这反映了在农产品短缺时期建立的科技体制和运行机制难以适应农业市场化、国际化和现代化的发展形势和需要。 3 我国农业科技创新的对策 3.1 大幅度增加农业科技创新投入 社会主义新农村建设,需要大幅度增加对农业科研的投入,加快建立以政府为主导、社会力量广泛参与的多元化农业科技创新体系,形成稳定的增长机制。国家的科技投入要不断提高用于农业科研的比重,有关重大科技项目和攻关计划要较大幅度增加农业科研投资规模,尽快使我国农业科研投资强度提高到1%,力争到2010年左右达到1.5%左右的世界平均水平,到2020年左右达到2%,使农业与国民经济其他部门的发展相协调。 政府在加大科技投入的同时,要改善农业科技创新的投资环境,通过体制改革深化和政策引导,逐步形成以企业为主体,全社会、多渠道的科技投入新体系,引导工商资本、民间资本和外资流向农业高技术产业,发展农业科技创新风险投资,把政府资金投向技术集成度高、市场前景广阔、经济效益巨大的重大项目。 3.2 加快构建国家农业科技创新体系 建立国家农业科技创新体系,应当是一个系统全面的创新体系,主要任务是加强农业科学研究,强化农业技术推广与服务,推广农业科技成果产业化,培养造就高素质的农业科技人才队伍。因此,要坚持以人才使用为本,以技术创新为优秀,以科技推广为纽带,以服务“三农”为最终目的。 农业科技创新体系分为国家和区域两级体系,通过协调两级体系的关系,形成层次分明、结构优化、分工明确、有机衔接的适应现代农业科技发展需要的新型农业科技创新体系。国家农业科技创新体系是国家农业科技优秀竞争力的基础,以知识创新为主体,以原始创新为重点,着重解决全局性、基础性、战略性农业科技创新问题;区域农业科技创新体系是国家农业科技创新体系的重要组成部分,体现国家体系的层次性,以技术创新为主体,重大关键技术系统集成为重点,着重解决区域性、地方性农业科技创新问题。提升农业科技创新能力,就是要增强农业基础研究和高新技术原始创新能力,提高农业重大关键技术集成创新能力,强化优势农产品及其产业发展的科技转化应用能力。在创新模式的选择上,应确立自主创新与引进技术相结合,高新技术与常规技术相结合,基础研究、应用研究与技术开发相结合的农业科技创新模式。 3.3 加强农业科技创新人才队伍建设 加强农业科技创新人才队伍建设,一是需要聚集和培养一批站在国际农业科技前沿、推动重大科技创新的战略科学家、中青年学术带头人和创新骨干力量,打造一批具有国际竞争力、精干高效的科技创新优秀团队;二是实施人才目标管理,建立激励和约束相结合的竞争协作机制,营造有利于人才成长的氛围,提高农业科技创新单位和团队的整体绩效;三是要实施人才结构管理,建立合理的首席专家和高层次人才梯队结构,稳定农业科技创新队伍;四是实施人才增量管理,建立高质量的教育培训体系和开发型的人才流动机制,增加农业科技创新人力资源总量,构建农业科技创新人才高地。 3.4 进一步深化农业科技创新体制改革 在农产品由短缺到结构性过剩、农业生产从数量型到数量质量型、从面对国内市场到国内国际两个市场的转型时期,应及时调整和改革农业科技体制和运行机制。深化科技体制改革,需要逐步完善农业科技自主创新机制,建立首席科学家负责制、建设跨区域、跨学科、跨专业的创新团队,积极探索以任务分工为基础,权益合理分配和资源信息共享为优秀,项目为纽带的协作攻关机制;要建立人员能进能出、职称能上能下,有利于各类人才脱颖而出、施展才能的选人机制;重在社会评价和业内认可的人才评价机制;体现岗位绩效,促进人才资源合理流动以及适应分级分类管理的收入分配机制;鼓励科技人员大胆创新、创业和深入农村第一线的激励机制。要加快农业技术推广体系改革和建设,积极探索对公益性职能与经营性服务实行分类管理的办法,完善农技推广的社会化服务机制,鼓励各类农科教机构和社会力量参与多元化的农技推广服务。 农业科技创新论文:省级农业科技创新体系建设面临的问题和建议 摘 要 以山东省为例,回顾了省级农业科技创新体系建设存在的问题,分析了产生的原因,提出了加强农业科研创新体系、促进农业高新技术产业化、加强农业知识传播和技术推广体系、农业科技人才创新体系(平台)和增加农业科技创新投入的五点建议。 关键词 自主创新 农业科技 创新体系建设 1 省级农业科技创新体系建设面临的问题与挑战 1.1 农业科研综合实力薄弱,整合能力差 主要表现在:一是学科结构、专业设置不尽合理,机构重复交叉。山东省农业科技机构虽然经过几次积极调整,科技体系有了一定改善,但在专业和机构设置上仍然存在设置不合理、机构重复交叉等问题,突出表现为“三多三少”,即种植业学科多、其他学科少,传统学科多,新兴学科少,产中领域研究学科多、产前、产后领域的学科少。二是农业科研机构和队伍大而不强,农业科研方向、任务的调整还不能适应新阶段农业发展的需要,主要表现为解决实际问题能力不强。如农业科技成果产出量每年上百项,但成果转化率不足40%,除开发、推广存在缺腿外,科技成果的应用性较差也造成了转化难度的提高。三是农业科技项目中还普遍存在着常规技术研究得多,对高新技术和实用技术研究少,技术引进多,吸收消化形成自主知识产权的技术成果少的问题。四是农业科技整合能力差。主要表现为农业科技团队精神不强,特别是立题研究分散、低水平重复较多,缺乏一支结构合理、高效精干的科研队伍。五是农业科技产业创新能力低。农业科技产业发展规模小、效益低,经营管理不规范,农业科技企业作为科技创新主体的带动能力比较薄弱。 1.2 农业科技创新资金不足,手段落后 资金不足是所有技术创新不力的普遍原因,而在农业技术创新中尤为突出。首先是农业科研资金不足。与发达国家相比,山东农业研究投资占农业总产值的比值约2‰,为发达国家的1/10。其次是农业科技成果推广经费缺乏,经费来源渠道单一,来源不稳,使推广工作受到影响。一些地方政府对农业技术推广的财政支出不但水平低,而且呈现下降趋势。特别是农业技术推广体系中人均技术总经费和人均推广经费不断下降。三是农业科技单位负担过重,主要是离退休人员多,负担重;单位投入成本过高,资源利用效率低,造成很多不必要的人力、物力负担,加上还承担了许多社会义务,导致了科技经费被转移及挪用。四是农业科技创新手段落后。由于财政投入不足,目前多数农业科研单位设备落后,大多数还停留在20世纪七八十年代的水平。设备陈旧、图书资料少、现代信息手段缺乏,大面积综合试验基地少。由于农业科技创新手段落后,大部分科研院所仅具有应用常规技术的能力,缺乏使用高新技术的设备和能力。这种状况严重影响了农业科技创新。 1.3 农业科技创新机制不活,体制不完善 从总体来看,山东农业科技创新体制和机制目前仍未建立和健全起来,集中表现如下方面:一是农业科研力量部门所有制突出,导致各农业科研机构研究效率低、浪费大。二是在农业系统内,农业产学研脱节,教学、科研、推广之间不协调,农业技术创新过程不畅。农业科研单位取得了大量的科研成果,但许多成果却没有转化为现实生产力。就农业科技成果转化来说,农业新技术的供给与需求脱节严重。三是农业技术创新资源分配不当,农业科研项目的确定、农业技术推广和扩散,仍然是由政府集中决策和行政推动的做法,农业科研院所和农业高等院校大部分课题结题后,其成果束之高阁或采用率不高。四是激励机制不健全,农业科技创新动力不足。五是农业科技单位中公益性研究和经营性开发交织在一起,不便于分类管理,又影响农业科技创新实力的提高。 1.4 农业科技创新人力资源短缺,人才队伍不稳定 主要是农业研发机构中农业科技尖端人才和学科带头人缺乏,导致高新技术研究乏力;还缺乏市场意识强、管理水平高、开拓能力强的开发型人才,导致农业科技产业化发展滞后;特别是我国加入世贸组织之后,农业人才进入全球市场流动的大循环,尖端人才的流失问题更为严重,成为影响山东省农业科技水平提高的重要因素。另一方面,由于农业科技单位的机制陈旧,激励机制不够,缺乏活力,平均主义、大锅饭现象严重,农业科技创新人才脱颖而出困难,加剧了人才流失。近年来,非农业部门争夺农业科技尖端力量,也形成了多部门对优秀农业科研人才的竞争。特别是一些农业科技带头人相继离开农业科技系统,造成人才外流,农业科技人才队伍很不稳定。 1.5 农业科技创新资源配置结构不合理 科技资源主要包括人、财、物三种资源。山东省农业科技资源目前仍集中在传统的大田作物种植业,而畜牧、水产及特色经济作物研究领域则严重不足;科研力量主要集中在产中阶段,而产前、产后阶段投入欠缺;农业科研领域较受重视,而中试转化及产业化环节相对薄弱。从地方财政用于农林水等部门的科技三项费用支出的情况看,还普遍存在着支持力度不够、年度间波动大的问题。从全省农业科技人力资源分布结构上来看,各地区的农业科技人力资源分布和财政资源在地区间配置一样,不合理现象仍十分突出,集中体现东部地区农业科技人力资源集中,西部地区农业科技人力资源不但偏少,质量也比较低,东西部地区农业科技人力资源相差悬殊,存在着严重的失衡现象。 1.6 农业科技创新能力差距大 与世界先进水平相比,山东农业科技创新差距较大。主要集中在高新技术自主创新方面的差距。如生物育种,发达国家已育出转基因植物200余种,并在大田推广应用,我国只有很少几个作物品种实现转基因育种。工厂化设施农业,在以色列、荷兰、法国、日本、南韩等国家,其设计、建造、运营已形成标准化、系列化、专业化、自动化生产阶段,工厂化设施农业的效益,荷兰亩产值一般在几万至几十万美元,山东为0.5~2.5万元人民币;与工厂化设施农业相配套的高新技术农业机械水平,山东只相当于20世纪80年代世界先进水平,落后近20年。农业资源利用,以色列水资源的利用率高达90%以上,山东仅为35%~40%;每立方米水生产粮食以色列为2.32Kg,我国为0.87Kg,山东为1.15Kg。从总体来看,山东农业科技进步对农业增长的贡献份额与发达国家占有70%~80%的水平相比差距较大;科技成果转化率40%左右,推广度不足30%。 2 建设省级农业科技创新体系的几点思考和建议 2.1 思路和目标 总的思路是:按照国家深化科技体制改革的要求,遵循市场经济规律与农业科技发展特点,以调整优化农业科技体系的结构、合理配置人才队伍为重点,以服务“三农”和促进“五个统筹”为中心,进一步转换机制,建立层次分明、结构合理、资源优化配置、高效精干的农业科技创新体系;实现“四个结合”:即自主研究和技术引进相结合,高新技术与常规技术相结合,科学研究与成果转化相结合,资源高效利用与保护相结合;形成四大体系,即科研创新体系,科技人才培养创新体系,技术创新体系,知识传播和技术推广体系;从而为山东农业发展战略目标提供可靠的技术支撑和保证。 2.2 建设重点 按照上述思路和目标,省级农业科技创新体系应确定以下建设重点: 2.2.1 农业科研创新体系 农业科学研究创新体系是实现自主研发创新的平台,要通过市场引导和政府调控,调整现有农业科研机构,形成以省和市两级为重点的全省性农业科研体系。省级层次科研机构要重点支持以省农业科学院为主体的农业科研机构群体;地方层次应根据农业发展需要,以及自然、经济区划,以市级农业科学研究所为重点,给以重点扶持,逐步发展成具有地方特色和区位优势的区域性农业研究中心。同时,允许和支持民营等其他形式的农业科研机构存在,逐步形成省、地方、企业、民营多形式、多类型农业科研机构,形成纵向有层次、横向有分工的农业科研体系。要通过建设新型机构,通过分流重组,形成重点研究所、区域研究中心、重点实验室、技术工程中心、农作物改良中心、农业研究开发基地、农业科技决策咨询中心,建立起以重大应用研究、基础性研究和高新技术研究为主要任务,层次分明、结构优化、精干高效、适应现代农业科技发展的农业科学研究体系。 在农业科研创新的领域方面,应重点突出以下领域:生物技术、信息技术、节水灌溉、动植物品种选育、农业资源高效利用、现代集约化种养技术、农业生物灾害防治、农产品储运加工、可持续发展、管理决策等。 2.2.2 农业高新技术产业创新体系 技术创新平台要以建设一批农业高新技术产业群为突破口,以科技成果产业化带动农业科研、推动农技推广为重点。要在生物技术、信息技术、加工技术以及其他诸多领域逐步实现技术成果产业化,以企业为龙头,以技术为优秀,以成果转化为手段,以创造经济效益为目标,大力推进农业科技产业化,以带动整个农业产业结构的优化调整和升级。要集中力量,办好一批农业高科技企业和农业高科技园区,使之形成农业高新技术的“孵化器”。在涉及到农业发展方向和起主导作用的农业科技领域,要集中财力、物力、人力,高强度投入,推动农业高新技术发展。 2.2.3 农业知识传播和技术推广体系 以现有市、县、乡三级农业技术推广网络为主体,推进与农业高校、科研单位,特别是与地方农业科研院(所)的联合与合作,构建新型、高效、畅通的农业科技推广体系。通过建设和调整,充分发挥三级农业科技推广体系的主渠道作用,创建机制灵活、形式多样、适合市场经济条件和符合省情、并能保证农业知识传播顺利实现的我省农业科技推广体系。 2.2.4 农业科技人才创新体系(平台) 以稳定、培养和支持人才干事创业为重点,建设一支精干、高效的农业科技人才队伍,形成新的人才培养机制、人才使用机制、人才流动机制、人才竞争机制、人才绩效与收入挂钩机制。通过人才创新平台的建立,为我山东农业科研创新平台、技术创新平台、知识传播和技术推广平台提供人才保障。 上述四个创新体系,是一个以农业科研创新为基础,以农业推广创新为纽带,以高新技术产业化创新为特征,以人才使用创新为优秀的总体创新体系。这四个创新体系,在农业科技创新中的不同过程和不同阶段互为影响、互为关联,缺一不可。 2.3 几点建议 2.3.1 制定农业科技产业发展政策 科技创新体系建设与科技产业政策是相辅相成的,具有密切的关联性。由此,从山东省农业产业发展的实际出发,迫切需要制订具有强大政策导向作用和长远意义的农业产业发展技术政策。政策应以产品创新和产品市场创新为中心,对那些技术含量多、市场潜力大、产品附加值高的农业产业予以重点产业扶持,加速其产业化。政策应充分体现对产业鼓励政策、优惠政策、风险分担政策、经费支持政策、知识产权保护政策等,促进农业产业发展。从而推动农业科技创新体系建设。 2.3.2 加强农业科技体制创新建设 建立农业科技创新体系,就必需在农业科技运行机制和体制上进行改革和创新。要打破传统的农业科技体制宏观管理条块分割、组织布局分散、研发层次重叠、管理效率低下,学科设置陈旧,专业单一,跨专业综合型项目较少,研发方向与市场需求脱节,运行机制、分配机制、激励机制僵化落后的状况,要按照科技发展规律和市场经济规律,深化农业科研体制改革,对科技布局及机构设置优化配置,并建立新的运行机制,改变农业科技管理模式和内容。要推进灵活、公平竞争、蓬勃向上的运行机制建设,实行公开招标、竞争立项,人员自主结合、竞争上岗的办法,发挥每个农业科技岗位的作用。 2.3.3 加快创新人才队伍建设 要采取有效措施,加强农业科技队伍建设。重点是发挥高等农业教育系统培养人才的主力军作用,提高培养造就人才的质量;通过科研工作,在科技实践中培养造就高水平的学术人才;建立起人力资本合理使用和人才资源优化配置新机制,克服人才不足与人才闲置同时存在的不正常状况,要调动广大农业科技工作者的积极性,为他们创造一个良好的工作环境和生活氛围,建立激励机制,发挥人力资本充足的优势。 2.3.4 增加农业科技创新投入 重点是建立以政府投入为主、多渠道投入并存的农业科技创新投入机制。在政府财政投入的同时,充分发挥市场和社会需求对农业科技进步的导向和推动作用,鼓励企业和社会资本投入。同时,农业科研单位要采取股份制等多种形式,加快成果产业化。逐步建立起以政府投入为主体的多渠道、多元化的农业科技投入体制。 农业科技创新论文:省级农业科技创新体系建设面临的问题和建议 摘 要 以山东省为例,回顾了省级农业科技创新体系建设存在的问题,分析了产生的原因,提出了加强农业科研创新体系、促进农业高新技术产业化、加强农业知识传播和技术推广体系、农业科技人才创新体系(平台)和增加农业科技创新投入的五点建议。 关键词 自主创新 农业科技 创新体系建设 1 省级农业科技创新体系建设面临的问题与挑战 1.1 农业科研综合实力薄弱,整合能力差 主要表现在:一是学科结构、专业设置不尽合理,机构重复交叉。山东省农业科技机构虽然经过几次积极调整,科技体系有了一定改善,但在专业和机构设置上仍然存在设置不合理、机构重复交叉等问题,突出表现为“三多三少”,即种植业学科多、其他学科少,传统学科多,新兴学科少,产中领域研究学科多、产前、产后领域的学科少。二是农业科研机构和队伍大而不强,农业科研方向、任务的调整还不能适应新阶段农业发展的需要,主要表现为解决实际问题能力不强。如农业科技成果产出量每年上百项,但成果转化率不足40%,除开发、推广存在缺腿外,科技成果的应用性较差也造成了转化难度的提高。三是农业科技项目中还普遍存在着常规技术研究得多,对高新技术和实用技术研究少,技术引进多,吸收消化形成自主知识产权的技术成果少的问题。四是农业科技整合能力差。主要表现为农业科技团队精神不强,特别是立题研究分散、低水平重复较多,缺乏一支结构合理、高效精干的科研队伍。五是农业科技产业创新能力低。农业科技产业发展规模小、效益低,经营管理不规范,农业科技企业作为科技创新主体的带动能力比较薄弱。 1.2 农业科技创新资金不足,手段落后 资金不足是所有技术创新不力的普遍原因,而在农业技术创新中尤为突出。首先是农业科研资金不足。与发达国家相比,山东农业研究投资占农业总产值的比值约2‰,为发达国家的1/10。其次是农业科技成果推广经费缺乏,经费来源渠道单一,来源不稳,使推广工作受到影响。一些地方政府对农业技术推广的财政支出不但水平低,而且呈现下降趋势。特别是农业技术推广体系中人均技术总经费和人均推广经费不断下降。三是农业科技单位负担过重,主要是离退休人员多,负担重;单位投入成本过高,资源利用效率低,造成很多不必要的人力、物力负担,加上还承担了许多社会义务,导致了科技经费被转移及挪用。四是农业科技创新手段落后。由于财政投入不足,目前多数农业科研单位设备落后,大多数还停留在20世纪七八十年代的水平。设备陈旧、图书资料少、现代信息手段缺乏,大面积综合试验基地少。由于农业科技创新手段落后,大部分科研院所仅具有应用常规技术的能力,缺乏使用高新技术的设备和能力。这种状况严重影响了农业科技创新。 1.3 农业科技创新机制不活,体制不完善 从总体来看,山东农业科技创新体制和机制目前仍未建立和健全起来,集中表现如下方面:一是农业科研力量部门所有制突出,导致各农业科研机构研究效率低、浪费大。二是在农业系统内,农业产学研脱节,教学、科研、推广之间不协调,农业技术创新过程不畅。农业科研单位取得了大量的科研成果,但许多成果却没有转化为现实生产力。就农业科技成果转化来说,农业新技术的供给与需求脱节严重。三是农业技术创新资源分配不当,农业科研项目的确定、农业技术推广和扩散,仍然是由政府集中决策和行政推动的做法,农业科研院所和农业高等院校大部分课题结题后,其成果束之高阁或采用率不高。四是激励机制不健全,农业科技创新动力不足。五是农业科技单位中公益性研究和经营性开发交织在一起,不便于分类管理,又影响农业科技创新实力的提高。 1.4 农业科技创新人力资源短缺,人才队伍不稳定 主要是农业研发机构中农业科技尖端人才和学科带头人缺乏,导致高新技术研究乏力;还缺乏市场意识强、管理水平高、开拓能力强的开发型人才,导致农业科技产业化发展滞后;特别是我国加入世贸组织之后,农业人才进入全球市场流动的大循环,尖端人才的流失问题更为严重,成为影响山东省农业科技水平提高的重要因素。另一方面,由于农业科技单位的机制陈旧,激励机制不够,缺乏活力,平均主义、大锅饭现象严重,农业科技创新人才脱颖而出困难,加剧了人才流失。近年来,非农业部门争夺农业科技尖端力量,也形成了多部门对优秀农业科研人才的竞争。特别是一些农业科技带头人相继离开农业科技系统,造成人才外流,农业科技人才队伍很不稳定。 1.5 农业科技创新资源配置结构不合理 科技资源主要包括人、财、物三种资源。山东省农业科技资源目前仍集中在传统的大田作物种植业,而畜牧、水产及特色经济作物研究领域则严重不足;科研力量主要集中在产中阶段,而产前、产后阶段投入欠缺;农业科研领域较受重视,而中试转化及产业化环节相对薄弱。从地方财政用于农林水等部门的科技三项费用支出的情况看,还普遍存在着支持力度不够、年度间波动大的问题。从全省农业科技人力资源分布结构上来看,各地区的农业科技人力资源分布和财政资源在地区间配置一样,不合理现象仍十分突出,集中体现东部地区农业科技人力资源集中,西部地区农业科技人力资源不但偏少,质量也比较低,东西部地区农业科技人力资源相差悬殊,存在着严重的失衡现象。 1.6 农业科技创新能力差距大 与世界先进水平相比,山东农业科技创新差距较大。主要集中在高新技术自主创新方面的差距。如生物育种,发达国家已育出转基因植物200余种,并在大田推广应用,我国只有很少几个作物品种实现转基因育种。工厂化设施农业,在以色列、荷兰、法国、日本、南韩等国家,其设计、建造、运营已形成标准化、系列化、专业化、自动化生产阶段,工厂化设施农业的效益,荷兰亩产值一般在几万至几十万美元,山东为0.5~2.5万元人民币;与工厂化设施农业相配套的高新技术农业机械水平,山东只相当于20世纪80年代世界先进水平,落后近20年。农业资源利用,以色列水资源的利用率高达90%以上,山东仅为35%~40%;每立方米水生产粮食以色列为2.32Kg,我国为0.87Kg,山东为1.15Kg。从总体来看,山东农业科技进步对农业增长的贡献份额与发达国家占有70%~80%的水平相比差距较大;科技成果转化率40%左右,推广度不足30%。 2 建设省级农业科技创新体系的几点思考和建议 2.1 思路和目标 总的思路是:按照国家深化科技体制改革的要求,遵循市场经济规律与农业科技发展特点,以调整优化农业科技体系的结构、合理配置人才队伍为重点,以服务“三农”和促进“五个统筹”为中心,进一步转换机制,建立层次分明、结构合理、资源优化配置、高效精干的农业科技创新体系;实现“四个结合”:即自主研究和技术引进相结合,高新技术与常规技术相结合,科学研究与成果转化相结合,资源高效利用与保护相结合;形成四大体系,即科研创新体系,科技人才培养创新体系,技术创新体系,知识传播和技术推广体系;从而为山东农业发展战略目标提供可靠的技术支撑和保证。 2.2 建设重点 按照上述思路和目标,省级农业科技创新体系应确定以下建设重点: 2.2.1 农业科研创新体系 农业科学研究创新体系是实现自主研发创新的平台,要通过市场引导和政府调控,调整现有农业科研机构,形成以省和市两级为重点的全省性农业科研体系。省级层次科研机构要重点支持以省农业科学院为主体的农业科研机构群体;地方层次应根据农业发展需要,以及自然、经济区划,以市级农业科学研究所为重点,给以重点扶持,逐步发展成具有地方特色和区位优势的区域性农业研究中心。同时,允许和支持民营等其他形式的农业科研机构存在,逐步形成省、地方、企业、民营多形式、多类型农业科研机构,形成纵向有层次、横向有分工的农业科研体系。要通过建设新型机构,通过分流重组,形成重点研究所、区域研究中心、重点实验室、技术工程中心、农作物改良中心、农业研究开发基地、农业科技决策咨询中心,建立起以重大应用研究、基础性研究和高新技术研究为主要任务,层次分明、结构优化、精干高效、适应现代农业科技发展的农业科学研究体系。 在农业科研创新的领域方面,应重点突出以下领域:生物技术、信息技术、节水灌溉、动植物品种选育、农业资源高效利用、现代集约化种养技术、农业生物灾害防治、农产品储运加工、可持续发展、管理决策等。 2.2.2 农业高新技术产业创新体系 技术创新平台要以建设一批农业高新技术产业群为突破口,以科技成果产业化带动农业科研、推动农技推广为重点。要在生物技术、信息技术、加工技术以及其他诸多领域逐步实现技术成果产业化,以企业为龙头,以技术为优秀,以成果转化为手段,以创造经济效益为目标,大力推进农业科技产业化,以带动整个农业产业结构的优化调整和升级。要集中力量,办好一批农业高科技企业和农业高科技园区,使之形成农业高新技术的“孵化器”。在涉及到农业发展方向和起主导作用的农业科技领域,要集中财力、物力、人力,高强度投入,推动农业高新技术发展。 2.2.3 农业知识传播和技术推广体系 以现有市、县、乡三级农业技术推广网络为主体,推进与农业高校、科研单位,特别是与地方农业科研院(所)的联合与合作,构建新型、高效、畅通的农业科技推广体系。通过建设和调整,充分发挥三级农业科技推广体系的主渠道作用,创建机制灵活、形式多样、适合市场经济条件和符合省情、并能保证农业知识传播顺利实现的我省农业科技推广体系。 2.2.4 农业科技人才创新体系(平台) 以稳定、培养和支持人才干事创业为重点,建设一支精干、高效的农业科技人才队伍,形成新的人才培养机制、人才使用机制、人才流动机制、人才竞争机制、人才绩效与收入挂钩机制。通过人才创新平台的建立,为我山东农业科研创新平台、技术创新平台、知识传播和技术推广平台提供人才保障。 上述四个创新体系,是一个以农业科研创新为基础,以农业推广创新为纽带,以高新技术产业化创新为特征,以人才使用创新为优秀的总体创新体系。这四个创新体系,在农业科技创新中的不同过程和不同阶段互为影响、互为关联,缺一不可。 2.3 几点建议 2.3.1 制定农业科技产业发展政策 科技创新体系建设与科技产业政策是相辅相成的,具有密切的关联性。由此,从山东省农业产业发展的实际出发,迫切需要制订具有强大政策导向作用和长远意义的农业产业发展技术政策。政策应以产品创新和产品市场创新为中心,对那些技术含量多、市场潜力大、产品附加值高的农业产业予以重点产业扶持,加速其产业化。政策应充分体现对产业鼓励政策、优惠政策、风险分担政策、经费支持政策、知识产权保护政策等,促进农业产业发展。从而推动农业科技创新体系建设。 2.3.2 加强农业科技体制创新建设 建立农业科技创新体系,就必需在农业科技运行机制和体制上进行改革和创新。要打破传统的农业科技体制宏观管理条块分割、组织布局分散、研发层次重叠、管理效率低下,学科设置陈旧,专业单一,跨专业综合型项目较少,研发方向与市场需求脱节,运行机制、分配机制、激励机制僵化落后的状况,要按照科技发展规律和市场经济规律,深化农业科研体制改革,对科技布局及机构设置优化配置,并建立新的运行机制,改变农业科技管理模式和内容。要推进灵活、公平竞争、蓬勃向上的运行机制建设,实行公开招标、竞争立项,人员自主结合、竞争上岗的办法,发挥每个农业科技岗位的作用。 2.3.3 加快创新人才队伍建设 要采取有效措施,加强农业科技队伍建设。重点是发挥高等农业教育系统培养人才的主力军作用,提高培养造就人才的质量;通过科研工作,在科技实践中培养造就高水平的学术人才;建立起人力资本合理使用和人才资源优化配置新机制,克服人才不足与人才闲置同时存在的不正常状况,要调动广大农业科技工作者的积极性,为他们创造一个良好的工作环境和生活氛围,建立激励机制,发挥人力资本充足的优势。 2.3.4 增加农业科技创新投入 重点是建立以政府投入为主、多渠道投入并存的农业科技创新投入机制。在政府财政投入的同时,充分发挥市场和社会需求对农业科技进步的导向和推动作用,鼓励企业和社会资本投入。同时,农业科研单位要采取股份制等多种形式,加快成果产业化。逐步建立起以政府投入为主体的多渠道、多元化的农业科技投入体制。 农业科技创新论文:关于农业科技创新的若干思考 1 农业科技创新的现实意义 1.1 农业科技创新是推动我国农业经济发展的不竭资源 科学技术是第一生产力,科技创新更是农业经济发展的不竭资源,它通过对生产力诸要素的物化,使生产力发生质的变化。科技转化为劳动者的技能,提高了劳动者在农业生产中的能动性;科技物化为劳动资料、创新的生产工具,使劳动手段更加现代化;科技发展使劳动对象发生根本性的变化,提高了农业劳动对象的效能和效用;科技创新的生产工艺使农业生产工艺流程更先进;科技进步优化了生产要素组合,使农业生产过程的组织形式更加科学合理;科技创新提高了农业生产经营管理水平,使农业生产经营管理方法更加科学化,手段更加现代化。 1.2 农业科技创新是未来我国农业发展的根本出路 “农业的根本出路在于科技”。只有依靠科技进步,通过农业科技的突破性成果和新技术的有效推广应用,才能实现中国农业的持续发展,最终早日实现中国农业和农村现代化。当前,制约我国农业及经济发展的因素很多,如水土流失不断加剧、环境污染日益严重、生态破坏愈演愈烈等。如何从根本上解决中国农业发展基本问题,使农业发展与人口、资源、环境、社会、经济协调起来,走可持续发展之路,关键靠技术,靠创新的可持续农业技术才能彻底摆脱农业的“不可持续”局面。农业新技术的应用,可以合理开发和利用土地、水等自然资源,提高资源的产出效率;农业新技术应用,可以拓宽资源的范围,实现资源的有效替代,有效缓解现有资源的约束;农业新技术的应用,还为科学控制生态破坏和环境污染,开展科技减灾提供基本手段。 1.3 农业科技创新是实现我国农业现代化的关键所在 农业现代化,从一般意义上说,就是用现代科学技术和现代工业装备农业,用现代科学方法和现代手段管理农业,使农业的劳动生产率、土地利用率、农民的人均收入大大提高。农业现代化包括生产品种的良种化,生产资料的机械化、电气化、化学化,生产组织的区域化、社会化,生产技术的科学化,生产条件的水利化、园林化,经营管理的企业化、科学化。科学化、机械化和社会化是现代农业的三个基本特征,其本质是把农业建立在现代科学技术的基础上,用现代科学技术和现代工业来武装农业,用科学的方法和手段管理农业,目的是创造出一个高产、优质、低耗的农、林、牧、副、渔业生产体系和一个合理利用资源,保护环境的有较高转化效率的农业生态系统。因此如果没有科技创新和科技支持,农业是不可能实现现代化的。 2 农业科技创新的基本要求 建国以来,特别是改革开放以来,我国在推广应用科技成果、宣传科学思想、提高人民文化水平和科技意识方面取得了巨大成就。当前,我国现代化建设正处在由第二步战略目标向第三步战略目标迈进的关键时期,农业与农村现代化建设已开始由长远目标变成现实任务,实施科教兴农和可持续发展战略,迎接经济全球化挑战显得尤为重要,因此必须从事关现代化建设的成败和民族兴衰的战略高度来认识科教兴农工作,把提高农民科技、教育水平,增加科技含量作为增强农业素质,提高农业效益,增加农民收入,发展农村社会、经济、文化,进而实现农业与农村现代化的基础工程,作为提升综合国力和国际竞争力的基石。把科学技术的研究、推广、教育紧密结合,明确目标、突出重点,采取切实措施,动员全社会重视、支持和加强科教兴农工作,为实现农业和农村现代化打基础。 2.1 积极追踪,采用现代农业科技 现代生物技术是21世纪先进农业的主导技术,也是支持农业发展的优秀领域。随着分子生物学的发展,现代生物技术能够定向地改变生物的某些性状,大大缩短动植物品种改良的周期,迅速提高新品种培育效率、农产品的产量与质量,以及农业资源的利用率,要突出抓好生物技术的应用,加快高新技术成果转化。 现代农业工程技术把材料学技术、制造技术、工程技术、控制技术、生物技术和现代农业科技的发展融为一体。借助于农业工程设施,使农业减少甚至摆脱对于自然条件和人类劳动的依赖,要积极推广使用农业机械,实现农业机械化。 现代信息技术正在迅速渗透到农业的各个领域,将对整个农业生产、农业经济、农业科研、农业教育以及农村发展和农村文化生活产生无法估计的积极影响。要突出信息科技在提高农产品产量和品质方面的重要地位,早日实现精确农业。 2.2 组织农业科技攻关 实施作物良种科技行动,加强品种选育,种子质量标准化,优质苗木工厂化研究开发,建立产业化种植基地。 实施农产品加工科技行动,建立农产品及加工产品的质量标准体系和监测体系,大幅度提高农业品转化率和附加值。 实施农业高新技术产业化科技行动,加强区域性科技示范园区建设,实现农业科技工程化。 实施绿色食品科技行动,以提高农产品国际竞争力为向导,开发各种绿色食品,实施精品名牌战略,带动外向型农业的发展。 实施农业生态环境建设与减灾农业科技行动,重点加强生态林、节水农业、重大病虫害测报防治、避洪避涝和节水抗旱农业技术的研究开发与应用。 实施科技致富示范行动,分区域搞好科技致富,坚持以科技开发为主,增强“造血”功能,促进农村致富奔小康。 2.3 努力推进农科教结合 农科教结合就是以振兴农业和农村经济,实现农业与农村现代化为中心,以开展教育培训提高农民的科技文化素质为手段,以推广先进的实用技术为动力,把经济发展、科技进步和人才培养紧密结合起来,形成强大的合力,最大限度地发挥农业、农村科技和教育事业的整体功能和效益。农业发展靠科技,科技进步靠人才,人才培养靠教育,这是现代农业发展的客观规律。加强农科教结合,是农业科技创新的基本要求之一,更是实现农业现代化的一个重要途径。 3 农业科技创新的实现途径 3.1 深化农业科技体制改革 我国农业科技体制改革,必须按照党中央的有关方针,真正做到: 按照“抓大放小、合理布局”的原则,组建农业科研机构,包括建立部级农业科研中心、地方农业科研分中心。通过“并、转、建、撤”等不同途径进行调整、改造和改建,以利于建立机构精干、结构优化、布局合理、科技力量集中的“国家队”、“地方队”。 按照“稳住一头、放开一片”的原则,建立科技人才队伍。一方面,要紧紧“稳住”一批优秀农业科技人才,使他们安心、专心从事农业科技研究,从课题、经费等方面予以支持。另一方面,要大胆“放开”,让一大批农业科技人员进入市场,进行应用研究和开发研究,使农业科研成果早日进入市场大循环。 按照“有所为、有所不为”的原则,让农业科技人员抓准位置、选准课题,使科技资金得到充分利用、高效利用。 3.2 改革现有的农业科技成果评价和鉴定制度 要使科技成果能真正得到客观、公正的评价和肯定,必须做到: 建立一套能客观、公正反映科技成果水平、质量、效益等全部内容的综合评价指标体系,指标要求既全面,又客观,同时量化并给予合理的权重,便于操作和比较。 建立评审专家库,将真正办事公道、学术水平高的专家纳入到专家库。 采用“背靠背”方式对成果进行评估、鉴定,以促进农业科学研究“早出成果、快出成果、出大成果、出真成果”。 3.3 加快以农业科技推广和普及为重点的农业科技进步 改革、创新我国农业技术推广和普及工作,要求做到: “一健全”。尽快健全各地、各级农业技术推广、服务网络体系,做到县、乡、村有推广站,省、市有推广中心,并配备必要的农业科技人员和相应的仪器、设备、设施及应有的工作条件、推广经费等。 “二转变”。一是工作中心转变,将推广工作的重心由以“技术”为中心转变为以“农民”中心,真正将农村推广工作的重心转变为“面向农民、面向农业、面向农村”。二是推广机制转变,真正实现由单纯依靠行政手段转变为依靠行政手段和市场机制的有机结合,并逐步强化市场机制的功能。 “三结合”。科研、示范、推广三者结合,有利于农业技术的推广。当前,全国很多地方建立的“农业技术示范园区”、“农业高新技术示范园区”就是将农业科研、示范、推广三者有机结合的较好形势。 “四到位”。将技术、资金、物资和优惠政策及时送到千家万户,送到农民手中,这是农业科技推广、普及工作得以“生根、开花、结果”的关键所在。 3.4 加强农业成果转化和应用 加强农业科技成果转化与市场结合。科研和推广人员要树立起强烈的市场意识,研究开发和推广有市场前景和发展前途的成果,再依据市场反馈信息指导下一步工作,以形成研究、开发、推广、转化的良性循环。 加强传统农业生产方式和现代农业生产技术的结合。要因时制宜、因地制宜,用以物化的技术,适宜个体、集约经营的技术来增强生产能力。 加强产、学、研结合。在科研机构的设置上,通过一系列的立法和机制创新,建立起使国有科研单位的成果通往企业的桥梁。 实行农业科技成果产业化。农业科技成果产业化是科技与经济结合的多层次的科技经营活动,是农业科技直接进入农业与农村经济,加速科研成果转化为现实生产力,实现农产品有效供给,提高农民收入,增强农业科技机构自我发展能力的重要途径与模式。 3.5 重视农业科技人才的培养和使用 大力提高农民素质。通过举办多种形式的培训班,开办“农民夜校”,办好“农业广播学校”,进行电视专题讲座、科普讲座和“三下乡”活动,直接把科技送到农民手里。 高度重视农业科技人才的培养。要在全社会形成“尊重知识、尊重人才,重视农业、重视农业科技人才”的氛围,增加农业科技人才培养的经费投入,采取相关配套的激励机制和优惠政策。 既要稳住农业科技人才,又要鼓励人才合理流动。要千方百计地稳定现有农业科技人才,使其安心工作、专心钻研,也要允许合理的人才流动,尽量使其“各尽所能、各得其所”。 农业科技创新论文:论创新思想政治工作以提升农业科技创新能力 论文关键词 思想政治工作;科技创新;长效机制 论文摘要 思想政治工作创新对促进农业科技创新具有重要作用,要从内容、方式和方法上创新思想政治工作,着力构建长效机制。 随着农业科技的不断创新发展,农业科研单位思想政治工作也必须适应变化了的新情况,大胆进行探索和创新,增强思想政治工作的针对性,突出实效性,争取主动性,加快科技创新步伐,为现代农业和“三农”经济发展作出应有贡献。 1 充分认识思想政治工作创新的重要意义,增强主动性 新的形势下,充分认识思想政治工作的重要性,切实加强和改进思想政治工作,实现思想政治工作创新,是关系到农业科研单位科技创新的重大问题。一是思想政治工作创新为科技创新提供精神动力。思想政治工作的对象是人,而人是有思想的,思想是行为的先导和动力,有正确思想才有正确的行为,有积极的思想才有积极的行为。因此,科学技术的发展和创新必须依靠思想政治工作提供精神动力。思想政治工作通过做人的思想工作,可以极大地激发人们的积极性、主动性和创造性,为科技创新提供巨大的精神动力。二是思想政治工作创新为科技创新提供思想保证。思想政治工作是用正确的理论武装人、先进的文化教育人,传授给人们科学的认知方法,提高认识世界和改造世界的能力,保证正确的政治方向。科技创新离不开科学的理性思维,需要先进的哲学思想提供正确的指导,只有掌握了正确的理性思维工具,才可以更好地揭示事物的发展规律,才能不断开辟认识真理的途径。因此,思想政治工作必须根据科技创新的实际,主动适应科技创新的新形势,主动把科技创新的内容融入到思想政治工作之中,以此促进和推动科技创新深入发展。 2 创新思想政治工作的内容和方式方法,增强实效性 当前,随着社会主义市场经济的进一步深化发展,党员的思想观念发生了重大变化,作为科技人员集聚的科研单位的党员,思想更呈现出复杂性、多样化。面对农业科研单位内外诸多新问题、新情况,思想政治工作必须在内容、方式方法上进行创新,必须改变以往传统的空洞说教和死板灌输的刻板模式,善于寻找载体,通过不同载体和不同形式,使工作变无形为有形,变抽象为具体,变空洞为生动,增强工作的感染力和说服力。一是要围绕中心,服务大局。农业科研单位的中心任务就是要推进科技创新,提升农业科技在社会经济发展中的科技支撑作用。农业科研单位的任何一项工作都要自觉融入到科技创新工作之中,服从和服务于科技创新工作的这一中心任务,思想政治工作作为一项“软任务”尤其要善于找准与中心任务的结合点,注重改进教育活动的内容和方式,做到围绕科技创新抓思想政治工作,为科技创新提供坚实有力的思想保证和政治保证。二是创新思想政治工作的内容。要充分利用党建理论最新成果,不断充实思想政治工作的教育内容,提高科研人员的思想道德素质和科学文化素质。当前要着重抓好科研人员的“信仰、信念、信任、信心”问题,加强共产主义远大理想、中国特色社会主义理论体系和社会主义优秀价值观的宣传教育,自觉用科学发展观武装科研人员头脑。大力开展科学精神、科学观念、科学思想、科学方法、科学知识教育,围绕和谐社会、社会主义新农村、科学发展观、区域经济等内容,开展形式多样的时代主题教育活动。三是强化民主空气。要结合科研人员思想敏锐、观念超前以及敢想敢说的特点,进一步强化思想政治工作的民主气氛,通过开展形式多样、丰富多彩的活动,融政策、理想信念、理论知识、团队精神、形势教育于一体,寓教于乐,使科研人员在“春风化雨、润物无声”中受到教育,从而促进相互之间的沟通和理解,达到理顺关系、化解矛盾、统一思想、增进友谊、增强向心力的效果。 3 创新机制体制,构建思想政治工作长效机制 思想政治工作机制体制创新是新形势下科技创新的需要,也是增强思想政治工作生机和活力的迫切要求,思想政治工作机制创新包括责任机制、考核评价机制和保障机制。一是要建立健全责任机制。要进一步突出党委在思想政治工作中的领导地位,明确领导职责,同时还应根据科研院所的特点,着力体现行政班子和职代会在思想政治工作中的重要作用,进一步构建思想政治工作网络化工作机制,确保科研单位思想政治工作健康、有序、稳步地发展。二是要建立健全考核评价机制。要紧密结合农业科技创新和思想政治工作实际,建立和完善多形式、多层次、多方面的综合性考核评价体系,逐步建立和完善有效的激励奖惩机制。三是建立健全保障机制。要建立规范的、有效的保证制度,完善思想政治工作的投入机制,加强思想政治工作部门的软硬件建设,实现思想政治工作手段的现代化和信息化。 总之,农业科研单位要根据现代农业发展的新形势需要,立足科技创新新情况,深入研究思想政治工作的特点和规律,不断探索有效途径,主动适应科技创新,为提高农业科研单位综合竞争力、推进科技创新、提升科技支撑作用提供坚实的思想保证、精神动力和智力支持。 农业科技创新论文:我国农业科技创新的问题与对策 摘 要 阐明了农业科技创新的战略意义,总结了我国农业科技创新过程中存在的主要问题,指出解决问题的基本对策。 关键词 农业 科技 创新 1 农业科技创新的战略意义 1.1 农业科技创新是应对日益激烈的国际科技竞争的需要 进入21世纪初,知识经济与经济全球化进程明显加快,科学技术发展突飞猛进,科技实力的竞争成为世界各国综合国力竞争的优秀,农业科学技术已成为推动世界各国农业发展的强大动力,以农业生物技术和信息技术为特征的新的科技革命浪潮正在世界各国全面兴起。在这场新的农业科技浪潮中,美国、日本、德国等发达国家,印度、巴西等发展中国家,近年来都在制定实施新的农业科技发展战略,改革农业科技体制与运行机制,加大农业科研投入,加快农业科技创新步伐,抢占农业科技发展的制高点。这既对我国农业科技提出了严峻的挑战,更提供了迎头赶上新的农业科技革命、实现农业科技跨越式发展的历史性机遇。 当前我国正处于加入WTO后的过渡期,农业面临的国际竞争更加激烈,经济全球化的发展不仅使国内市场国际化,而且使国内农业国际化。在世界农产品和贸易方面,对高科技含量和高附加值的农产品的需求比重会提高,对农产品卫生和质量标准的要求也越来越高。因此,加快农业科技创新、提高农业的科技含量,是提高农业国际竞争力的根本措施。 1.2 农业科技创新是建设社会主义新农村的需要 建设社会主义新农村,要求我国农业由传统农业向现代农业转型,现代农业的典型特征是高产、优质、高效、生态和安全,这些都依赖于农业科技的不断创新和支撑,农业科技创新与应用已成为增强农业生产能力,提高农业生产效率,转变农业增长方式和推进现代农业建设的关键因素。党的十六届五中全会明确提出了建设社会主义新农村的重大历史任务,党中央国务院出台了《关于推进社会主义新农村建设的若干意见》,为做好当前和今后一个时期的“三农”工作指明了方向,为解决农村、农业和农民问题迎来了新的发展机遇。同时也应清醒地认识到,当前农业和农村发展仍然处于艰难的爬坡阶段,构建社会主义和谐社会,统筹城乡经济社会发展,建设现代农业,发展农村经济,增加农民收入,离不开现代农业科技提供强有力的支撑。农业科技创新是解决我国农业问题的根本出路,只有加快农业科技进步与创新,才能提高我国农业综合生产能力,推动我国农业和农村经济结构战略性的调整,提高我国农业的国际竞争力,促进我国农业的可持续发展,保证我国的经济安全。 2 我国农业科技创新存在的问题 2.1 农业科技成果转化率较低 据有关专家介绍,我国农业科技创新水平在大多数领域仍落后于发达国家10~15年,从而严重地阻碍了我国的农业现代化和国际竞争力的提高。近几年,我国农业科技对农业生产的贡献率已经提高到了45%,但同发达国家相比还有很大差距,发达国家农业科技对农业生产的贡献率都在75%以上,德国、法国、英国等甚至达到90%,以色列也达到了90%以上,世界农业的快速发展主要是得益于农业科技的重大突破和农业科技的创新。我国农业科研成果转化率也比较低,据资料显示,2000年以来,我国每年取得科技成果6 000多个,但转化率不足50%,真正形成规模的不到20%,而发达国家农业科研成果转化率已经达到80%以上。科研成果与农业需求的脱节,造成了我国农业科技创新滞后。现在,新一轮农业科技革命已经在全世界范围内兴起,生物技术、基因重组技术和信息技术开始应用于农业科研生产领域,但是对于高新技术的研究和开发,我国目前还只是刚刚起步,与发达国家还有很大差距。 2.2 农业科技创新投入严重不足 农业科技具有很强的公益性和社会效益,世界上许多国家都非常重视对农业科研的投入,自20世纪80年代以来,世界上许多国家用于农业科研的投资与农业总产值的比重为1%以上,而我国仅为0.17%~0.27%。根据《中国统计年鉴》的统计数字来看,我国农业支出占财政支出的比重远远小于农业GDP的比重,如全国农业支出/财政支出1991~1995年为9.486,1996~2000年为8.758,2001~2002年为7.71;而农业GDP/总GDP 1991~1995年为21.38;1996~2000年为18.42;2001~2002年为15.80,这说明国家在财政上对农业发展重视不够。特别是政府对农业科技创新的投资强度增长缓慢,总量不足。在1988~1999年间,我国农业科研政府投资强度平均增长率为-2.47%,投资强度平均为0.193%,1997年后有所增加,2002年达到0.339%,但2003年有下降到0.312%,还不到1981~1985年期间世界平均水平0.76%的一半,也明显低于低收入国家的平均水平0.35%。近几年,国家对科技投入的力度有所加大,但由于现有科技经费归不同部门掌握,条块分割严重,配置比例不合理,难以集成使用;仪器设备重复购置,档次不高,浪费严重;重点实验室开发度低,难以共享。由于农业科技投入严重不足,导致农业科技创新基础条件薄弱,至2003年底全国农业科研机构设备总值仅17.35亿元,全国农业科研机构基建投资实际完成额仅为5.55亿元,比2002年减少0.4%。 2.3 农业科技创新人才匮乏 农业科技创新高层次人才总量不足,流失严重。目前,全国农业科研机构具有大学以上学历的人员3万人,仅占职工总数的1/3;具有硕士以上学历的科技人员仅占农业科技人员总数的3%,比全国平均水平低8.5个百分点。与此同时,人才流失严重,2003年全国农业科研机构减少人员4 806人,是新增人员的1.7倍,除了离退休人员外,人才流失占较大比例。据有关统计资料,我国平均2 000多个农业劳动力中才有一名农业技术推广人员,而发达国家平均不足400人就有1名。缺乏农业科技尖端人才和学科带头人,导致高新技术研究乏力;缺乏市场意识强、管理水平高、开拓能力大的开发型人才,导致农业科技产业化发展滞后。 2.4 农业科技体制不完善 我国传统的农业科技体制宏观管理条块分割、组织布局分散、研发层次重叠、管理效率底下、学科设置陈旧、专业单一、跨专业综合性的项目较少、研发方向与市场需求脱节,运行机制、分配机制、激励机制僵化落后,传统的农业科技体制已经远远不能适应我国农业转型的现实需要。农业科研工作的最终目的是促进社会主义市场经济的健康快速发展,科研方向应当反映当前和今后经济发展的需求。但是长期以来由于受到科技体制和运行机制等因素的影响,我国农业科研与经济发展未能紧密结合,农业科技与农业生产、农村经济发展和农民增收脱节状况比较严重。这反映了在农产品短缺时期建立的科技体制和运行机制难以适应农业市场化、国际化和现代化的发展形势和需要。 3 我国农业科技创新的对策 3.1 大幅度增加农业科技创新投入 社会主义新农村建设,需要大幅度增加对农业科研的投入,加快建立以政府为主导、社会力量广泛参与的多元化农业科技创新体系,形成稳定的增长机制。国家的科技投入要不断提高用于农业科研的比重,有关重大科技项目和攻关计划要较大幅度增加农业科研投资规模,尽快使我国农业科研投资强度提高到1%,力争到2010年左右达到1.5%左右的世界平均水平,到2020年左右达到2%,使农业与国民经济其他部门的发展相协调。 政府在加大科技投入的同时,要改善农业科技创新的投资环境,通过体制改革深化和政策引导,逐步形成以企业为主体,全社会、多渠道的科技投入新体系,引导工商资本、民间资本和外资流向农业高技术产业,发展农业科技创新风险投资,把政府资金投向技术集成度高、市场前景广阔、经济效益巨大的重大项目。 3.2 加快构建国家农业科技创新体系 建立国家农业科技创新体系,应当是一个系统全面的创新体系,主要任务是加强农业科学研究,强化农业技术推广与服务,推广农业科技成果产业化,培养造就高素质的农业科技人才队伍。因此,要坚持以人才使用为本,以技术创新为优秀,以科技推广为纽带,以服务“三农”为最终目的。 农业科技创新体系分为国家和区域两级体系,通过协调两级体系的关系,形成层次分明、结构优化、分工明确、有机衔接的适应现代农业科技发展需要的新型农业科技创新体系。国家农业科技创新体系是国家农业科技优秀竞争力的基础,以知识创新为主体,以原始创新为重点,着重解决全局性、基础性、战略性农业科技创新问题;区域农业科技创新体系是国家农业科技创新体系的重要组成部分,体现国家体系的层次性,以技术创新为主体,重大关键技术系统集成为重点,着重解决区域性、地方性农业科技创新问题。提升农业科技创新能力,就是要增强农业基础研究和高新技术原始创新能力,提高农业重大关键技术集成创新能力,强化优势农产品及其产业发展的科技转化应用能力。在创新模式的选择上,应确立自主创新与引进技术相结合,高新技术与常规技术相结合,基础研究、应用研究与技术开发相结合的农业科技创新模式。 3.3 加强农业科技创新人才队伍建设 加强农业科技创新人才队伍建设,一是需要聚集和培养一批站在国际农业科技前沿、推动重大科技创新的战略科学家、中青年学术带头人和创新骨干力量,打造一批具有国际竞争力、精干高效的科技创新优秀团队;二是实施人才目标管理,建立激励和约束相结合的竞争协作机制,营造有利于人才成长的氛围,提高农业科技创新单位和团队的整体绩效;三是要实施人才结构管理,建立合理的首席专家和高层次人才梯队结构,稳定农业科技创新队伍;四是实施人才增量管理,建立高质量的教育培训体系和开发型的人才流动机制,增加农业科技创新人力资源总量,构建农业科技创新人才高地。 3.4 进一步深化农业科技创新体制改革 在农产品由短缺到结构性过剩、农业生产从数量型到数量质量型、从面对国内市场到国内国际两个市场的转型时期,应及时调整和改革农业科技体制和运行机制。深化科技体制改革,需要逐步完善农业科技自主创新机制,建立首席科学家负责制、建设跨区域、跨学科、跨专业的创新团队,积极探索以任务分工为基础,权益合理分配和资源信息共享为优秀,项目为纽带的协作攻关机制;要建立人员能进能出、职称能上能下,有利于各类人才脱颖而出、施展才能的选人机制;重在社会评价和业内认可的人才评价机制;体现岗位绩效,促进人才资源合理流动以及适应分级分类管理的收入分配机制;鼓励科技人员大胆创新、创业和深入农村第一线的激励机制。要加快农业技术推广体系改革和建设,积极探索对公益性职能与经营性服务实行分类管理的办法,完善农技推广的社会化服务机制,鼓励各类农科教机构和社会力量参与多元化的农技推广服务。 农业科技创新论文:当前农业科技创新存在的突出问题及对策 【摘 要】加快农业科技创新意义重大。当前我国农业科技创新存在的突出问题是:对科技创新存在思想认识偏差;科研人员的科技创新时间急剧减少;农业科研管理机制不完善;农业科技研发缺乏“协同创新”平台。解决这些问题的思路对策是:提高思想认识,树立“创新就是改变”的新理念;加大农业科技创新投入强度;理顺体制机制,统筹管理经费与立项;推进农业科技协同创新机制建设;构筑农业科研创新人才队伍。 【关键词】农业科技 科技创新 协同创新 科学技术是第一生产力,科技创新是生产力发展的决定力量。亚当·斯密曾经指出:国家的富裕在于社会分工,而分工之所以会推动经济增长,一个重要的原因就是它有助于某些机械的发明,而这些发明将减少生产中劳动的投入,从而提高劳动生产率。[1]在马克思看来,劳动生产力是随着科学和技术的不断进步而不断发展的,生产技术和生产方法的变革在人类历史发展中起着重要的推动作用。[2]同样,科学技术对农业的发展具有决定性的作用。因为实现农业持续稳定发展、推进农业现代化,根本出路在科技。从改革开放到现在,党和政府都十分重视农业科技创新问题,许多文件和政策都强调要依靠科学技术创新推动农业发展。更重要的是,我国政府把农业科技创新作为2012年中央一号文件的主旋律。然而众所周知的是,我国农业科技创新还很弱,远远满足不了我国经济社会发展对农业科技创新的强大需求。当前我国农业科技创新面临着诸多问题与挑战,研究农业科技创新问题并寻求解决之道,意义重大。 1.当前加快农业科技创新的重要意义 1.1农业科技创新是实现粮食持续稳定增产的根本途径。实现农业稳定发展、持续保障农产品有效供给,是今后农业发展的长期任务。我国人口基数大,社会对粮食和农产品数量的刚性需求庞大,中国人的吃饭问题只能靠中国人自己解决。同时,随着我国工业化、城镇化快速发展,人们对农产品质量的要求也不断提高。尽管到2012年我国农业已经实现“九连增”,但是我国农业发展主要仅靠的是农业水土资源的大量消耗和农药化肥的高强度使用。可以预期,未来我国农业依靠这种方式来实现增产增效必将难以为继。今后实现农业持续稳定发展,根本出路在于农业科技创新。 1.2农业科技创新是推动传统农业向现代农业转变的强大动力。实现传统农业向现代农业转变,关键在科技。当前我国农业仍然是以小规模生产和松散型合作经营为主,农业产业化经营进一步提升,但农产品科技含量普遍偏低,这与现代农业发展要求还有很大差距,我国农业目前正处于由传统农业向现代农业转变的关键过渡期。因此,实现传统农业向现代农业转变,必须依靠科技创新,通过科技创新提高劳动生产率、资源利用率和土地产出率,以达到高产、优质、高效、生态、安全的目的。 1.3农业科技创新是保护农村生态环境、实现农业可持续发展的必然选择。新世纪以来,全球气候变化剧烈,灾害频发。近些年我国自然灾害也呈高发态势,加上我国粗放式经济发展模式,我国的水土流失、草场退化、农田污染等生态环境急速恶化。改善农业生态环境,保障农业和农村可持续发展是当务之急。解决这一难题,只有通过科学技术创新,通过科技创新对土壤、肥料、水分、光热资源等提供高效利用技术、耕地保护与替代技术、精确施用技术、重大农业生物灾害防控技术、生态农业与环境工程技术等,形成资源节约型、环境友好型农村农业可持续生态体系。 2.农业科技创新目前存在的主要问题 2.1对创新存在思想认识偏差。我国现在正在建设创新型国家,创新型民族,科技创新在目前得到了前所未有的重视。然而,人们对创新的理解存在一定的偏差。人们往往认为科技创新是一种很神圣的、高不可攀的事情,认为科技创新只是科学家的事情,与自己没有关系,实则不然。从科技创新成果对经济社会的作用看,创新可以分为重大创新和一般创新。重大创新是对旧事物的破坏与颠覆,是新事物的创生,具有革命性,因此创新难度极高。一般创新是对旧事物的边际改善,具有改良性,创新难度相对低一些。所以,重大创新很难发生,一般创新更容易出现。从科技创新的实践来看,绝大多数创新都是一般创新,而重大创新,特别是那种能够引领经济社会发展的科技创新,是非常少的。所以,重大科学技术创新是一种“偶然”事件,而一般创新才是技术创新的常态。从这个 义上说,技术创新并不仅仅是科学家的事情,人人都具有创新的可能性。 2.2人员的创新时间急剧减少。农业作为公益性、基础性的产业,本来应该得到国家财政的大力支持,但众所周知的是,一直以来,政府对农业的科研投入就偏低,农业科技创新投入没有在公共财政支出中得到应有体现。财政基本支出严重不足,保障不了农业科研人员研究和机构运转费用支出,项目稳定性支持比例也过低,科研人员忙于“揽活”。另外,项目主持人在申请课题、应付各类检查等方面,花费了过多的时间和精力。据相关调查,近20年来,骨干科研人员直接从事科研的时间比以前减少了23%。我国科研人才疲于争项目、揽活干,花费了太多的时间,处于“创收大于创新”的尴尬境地。 2.3研管理机制不完善。目前,我国涉农科技职能部门,中央层面有农业部、林业部、财政部、水利部、全国供销总社、国土资源部、住房和城乡建设部、教育部、商务部、民政部、环境保护部、国家粮食总局、中国气象局等十余个,在省区市也有各类农业科研机构,这种情况导致我国农业科技管理体制机制不畅。一是国家部委、科研单位、项目实施组织(课题组)之间分工不明确。国家部委对科研项目进行过程性的具体管理,取代了科研单位、课题组的管理责任;科研单位对项目不能有效发挥其指导、监督和管理作用。二是科研项目多头管理,导致课题重复,资源浪费。农业研究课题来自多部委,缺乏统一协调,课题重复现象时有发生。有的课题组同时承担多个相关类似的课题,出现“一果多用”的现象。三是“节点式”经费管理不适应农业科研要求。财务部门没有考虑农业科研工作特点,而是按照工程技术经费的管理方式对农业科研进行“节点式”管理,结果经常出现经费拨付不及时,农业科研项目很难按照国家财政经费预算制度执行,或是经常出现年末“突击花钱”的现象。 2.4技研发缺乏“协同创新”平台。目前我国农业科研实行以课题制为主的管理方式,课题组多为“小团队”、“小作坊”,缺乏协同创新组织与平台,这不利于产生重大科研成果。科研团队内部,多数成员没有真正参与科研活动,研究任务实际上落在课题负责人一人肩上,科研多是单打独斗,难以发挥团队成员的协作效应,这种现象特别突出。这种以课题制为主的管理模式导致科研资源和力量分散,难以形成跨专业、综合性的协同创新团队与平台,引致科研效率偏低。 4.农业科技创新的相应对策 4.1想认识,树立“创新就是改变”的新理念。对于技术创新,必须提高对它的认识与理解,才能推进我国技术创新步伐。根据前文对创新的分析,可以认为,创新就是改变。因此,普通人也可以创新,当然也是科学技术创新的主体。因为从根本上说,“人民,只有人民,才是创造世界历史的动力。”[3]基于此,一是要加强宣传,让“创新就是改变”这一理念深入人心。二是要强化企业创新,特别是要提倡企业生产一线人员搞技术创新与发明。在注重高技术人才创新的同时,也不忽视基层人员的创新发明,这样才能使我国创新源泉充分涌流。 4.2业科技创新投入强度。2012年中央1号文件明确指出,农业科技具有公共性、基础性和社会性,因此,国家必须稳步提高农业科技投入占财政总支出的比重。要按照农业科技的性质定位建立财政投入体系:一是人员经费要按在职人员和离退休人员分类投入,将离退休人员经费单列,中央财政予以全额保障,然后逐步向社会保障过渡;在职人员财政投入要保证其工资待遇,并且其收入不低于同地域同类行业的平均收入水平;二是全额保障农业科研机构正常运转费用,并提高农业科技稳定投入的经费比例。同时,制订鼓励私人及企业投资农业科技的政策,大力吸引民间资本与外资进入农业技术创新领域,并充分发挥税收与金融对农业科研的大力支持。只有经费保障了,科研人员才能安心从事科技研发。 4.3制机制,统筹管理经费与立项。建立农业科技管理的宏观协调与会商制度,加强农业科技管理的统筹协调力度。根据农业科研活动的特性,建立科学合理的农业科研经费预决算和使用制度。强化农业科技创新的质量管理与分类评价机制。特别是要完善国家科研课题制度:严格课题申报与结题,坚持以质取胜;在课题申请环节坚决杜绝人情关系,以课题所产生的经济或社会效益作为课题的结题依据,而不仅仅是看发了几篇文章。 4.4业科技协同创新机制建设。推进农 业科技协同创新,发挥政府、大学、科研院所及企业等不同主体在农业科技创新体系中的协同创新作用,是时代的必然选择。一是加强中央层面科技管理部门之间、中央与地方和各部门内部不同主体之间的沟通协调,就重大政策制定、经费预算、科研立项等方面建立畅通的沟通协调机制。二是继续推进农业科研机构分类改革,打造一支稳定的农业科研基地和研究团队。三是增强涉农企业的技术创新能力,创建协同创新实体平台。 4.5业科研创新人才队伍。显然,当前我国农业科技人才总量不足,结构也不尽合理,创新性人才更是匮乏。要扭转这一不利局面,必须下大力气推进农业创新人才队伍建设。一是着力培养农业科技领军人才和科技创新团队,努力抓好各类创新平台建设。二是强化人才引进工作,不惜花重金吸引具有世界前沿水平的高端科研人才。三是建立人才激励机制。科研人才的收入应在完善工资分配激励的基础上,突出岗位绩效激励,真正按照科研人员的贡献取酬。同时,建立强的科研奖励制度,对于真正做科研的和好的科技成果要实行重奖。 (作者单位:江西农业大学经管学院;江西 南昌 330045)
摘要:重金属是土壤修复工程中常见的污染物之一,重金属污染在土壤中迁移性较弱,现有修复技术很难去除,其易随食物链进入人体,潜在危害大。该文以某冶炼厂重金属污染土壤修复案例为研究重点,对项目概况、修复工艺选择、方案设计及修复自检进行分析,为各地实施类似冶炼厂重金属污染场地修复提供思路和经验参考。 关键词:土壤污染治理;修复;重金属;固化稳定化;工艺 随着社会经济快速发展,城市迅速扩张,大量工业场地会进行迁移与重建,土壤污染问题开始逐渐显露,我国土壤重金属污染日益严重,而在受污染土壤上种植农作物,通过食物链作用进入人体也同样需要重视,日本的镉米事件就是一个鲜明的例子。因此,土壤系统中的金属(特别是有毒重金属)污染、防治与修复一直是国际上的难点和热点研究课题。国外重金属土壤修复工作开展较早,有大量成功修复案例。目前,土壤重金属污染的修复技术主要有工程措施、物理化学方法、化学修复方法和植物修复方法。工程措施主要以挖掘填埋方式为主,即所谓的客土法,但这并不是一个永久措施,只是把环境问题从高危害区转移到低危害区,填埋法还存在占用土地、渗漏、污染周边环境等负面影响,因此在当今的土壤修复中使用较少。物理化学修复技术主要包括化学固化、土壤淋洗、电动修复;化学修复技术主要包括化学改良、表面活性剂清洗和有机质改良等;植物修复技术主要包括植物稳定、挥发及提取。此外,植物修复技术也逐渐得到人们的重视,特别是深入研究了一些植物修复技术的新方法和方式,推动了重金属污染土壤修复的发展。本案例主要采用“异位稳定化/固化+阻隔填埋”技术对冶炼厂土壤进行修复处理。 1项目概况 1.1工程概况本地块土壤中主要污染物为铅、锰及锌,表层污染土壤采用“异位稳定化/固化+阻隔填埋”技术处理,异位修复土壤面积40000m2,异位修复土方量130000m3,最大修复深度8.0m;深层污染土壤则结合开挖土壤的阻隔填埋采取“黏土封顶阻隔”措施。工程工期为12个月。1.2场地条件分析 1.2.1场地水文地质条件 据详细调查及地下水补充调查阶段对该层地下水的水位测量,发现丰水期地块内各位置均有松散岩类孔隙水的分布,水量丰富,埋深较浅,测量地下水埋深为0.52~5.32m;枯水期该层地下水埋深比丰水期低4.0~6.5m,在部分区域如该地块西部、东部等区域因水位下降未发现该层地下水,而该地块中部、西部该层地下水相对较丰富,地下水埋深为6.585~11.39m。 1.2.2场地现状 项目范围内设施已完成拆除,部分区域遗留有建筑垃圾。其中,该地块北部已修建一条约3m高的围墙,将该地块分为南北2个部分,围墙以北区域与莲花山庄相连接,大部分区域已完成绿化。1.2.3场地未来用地规划该地块的未来规划应属于GB36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的第一类用地。地块未来利用规划为公园绿地。 1.3场地污染情况 土壤中铅、锰和锌超过第一类用地筛选值,其最大超标倍数分别为66.25倍、9.86倍和4.97倍,最大超标深度为11.0m。此外,地块范围内存在铅超过第一类用地管制值情况,说明地块对人体健康存在不可接受的风险,需采取风险管控或修复治理措施。 1.4治理修复范围及工程量 根据该地块内车间分布、地层分布及土壤重度污染主要分布在填土层和黏土层顶部的情况,将其分为西部区域、中部区域及东部区域。本项目对该地块进行分区确定表层土壤治理深度,其中西部表层深度确定为2.0m,中部表层深度确定为5.0m,东部表层深度为8.0m。共需清挖治理表层重度污染土壤约130000m3。 1.5场地修复目标 本地块内土壤采用风险管控技术的风险管控目标值验收标准见表1。 2工程设计方案 2.1技术路线 以重金属土壤污染治理与现有主流修复技术为指导,以现有国家标准和技术规范为依据,在场地初步、详细调查和风险评估的基础上,采用稳定化/固化修复技术,通过污染土壤清挖、转运、稳定化/固化、养护、自检、阻隔填埋或外运处置、资源化利用等一系列步骤,以达到重金属污染土壤修复治理的最终目的。 2.2工艺流程本项目重金属污染土壤修复技术路线和工艺流程如图1所示。 1)将污染土壤挖掘装车运输至土壤稳定化/固化处理区的堆场等待处理。 2)根据土壤的水分含量,进行土壤预处理,用少量石灰调节土壤含水率。将待处理土壤采用MT320-H75破碎筛分斗进行初筛,将土壤中大石块、杂质和建筑垃圾等进行有效分离,分离出来的固体物质应进行集中堆放,冲洗后用作回填或临时道路路基回填料。 3)重金属污染土壤与修复药剂混合的均匀程度是决定稳定化/固化修复效果的关键因素。将污染土在修复区堆置成条状或块状,将修复药剂均匀铺撒于污染土壤上方,利用MT320-H75破碎筛分斗对污染土壤和药剂进行混合搅拌。 4)经搅拌均匀含稳定化/固化剂处理后的土壤转运至土壤养护区,养护时间根据养护情况一般为3~7d,需要保证稳定化/固化反应完成彻底。养护完成的稳定化/固化土壤经过浸出毒性试验进行分析,未达标的土壤重新进行稳定化/固化处理直至处理达标。 2.3主要工艺、设备的技术参数修复药剂选用是稳定化/固化剂,主要成分为水泥、氢氧化钠、磷酸盐。可初步对稳定化/固化阶段药剂的选用、规格、药剂投加比进行确定。异位稳定化/固化修复的关键工艺参数见表2。 2.4总体施工 2.4.1施工顺序1)场内转运。开挖后的土壤转运至暂存区进行暂存,并及时苫盖,防止扬尘。根据修复进程转运至修复区,土壤转运须合理安排转运顺序,避免二次污染。污染土、修复后的待检土分别单独设置标记,防止错运。 2)初步筛分破碎。采用专业施工机械MT320—H75筛分破碎搅拌斗进行污染土壤的初步筛分及破碎。筛分破碎时能将石块、建筑垃圾等杂物剔除,同时对污染土壤进行破碎。本项目采用MT320-H75设备,处理效率高,斗内滚轴可朝2个内外方向切换转向并持续旋转,确保高效的力矩传输保障启动和运行,每小时可筛分破碎污染土300~500m3。 3)土壤预处理。采用MT320-H75破碎筛分斗将预处理药剂与土壤混合搅拌,充分接触,将预处理药剂与土壤混合,同时进一步对于土壤进行破碎。破碎次数根据土壤粒径确定,破碎工艺完成后控制土壤粒径小于20mm的比例大于90%。筛分破碎时,MT320-H75斗离土堆高度不超过50cm,以减少扬尘;污染土壤预处理后,粒径小于20mm污染土壤转运至稳定化处理区进行处置。 4)稳定化/固化药剂撒布。根据小试中试实验结果以及现场检测结果,根据污染情况,最终确定药剂的添加量。推荐添加质量比约为2%的药剂,现场施工时根据实际情况可进行调整。根据待处理的土方量,计算药剂的用量,本地块土壤容重平均值为1.77t/m3,经估算本地块污染土壤稳定化/固化处理大约需要3540t。用普通挖机将吨袋中的稳定化/固化药剂均匀地铺洒于土壤上方。 5)稳定化/固化施工。采用MT320-H75破碎筛分铲斗将预处理药剂与土壤混合搅拌,充分接触,同时喷洒清水,控制含水率在30%左右,让药剂与土壤充分接触,每小时可筛分破碎污染土300~500m3。根据土壤与药剂的混合情况进行多次筛分破碎,预计筛分1~2遍,确保混合均匀。 6)土壤养护。对混合后的土壤需喷洒一定量的水,保证养护土壤中的含水率在25%。然后由装载机将土壤转运至养护区域进行堆放养护。在修复区设置土壤养护暂存区,按照批次依次堆置成长条土剁,封闭养护,养护区地面作硬化处理。养护区堆存高度为3m,堆好的土壤表面覆盖薄膜进行保水处理,需要养护5~7d时间来保证稳定化/固化反应的效果。为保证药剂与污染土壤中的重金属发生有效的反应,修复土养护时间应至少为5~7d。养护期间土壤避免阳光直射及雨水淋洗,同时避免大风时出现扬尘。 7)土壤自检。修复过程及验收自检过程中计划采样频率为每500m3修复土采集一个样品。采集过程严格依照采样技术规范布置采样点,使用采样工具在预定深度采集土壤样品。将采集到的所有修复后的土壤样品送至具有相关CMA检测资质的第三方检测单位进行分析检测。 8)土壤回填。检测合格的土壤由封闭式运输车场内转运至阻隔填埋区原地回填。 2.4.2施工计划 本场地修复工程,包括以下分部分项工程:地表清理、土壤开挖转运工程、降水作业工程、土壤异位稳定化/固化修复工程和废水处理工程等。项目部计划在10个月内完成本项目全部工作。 3修复自检 为确保项目施工正常进行,成立项目自检小组,项目的技术负责人兼任环境自检负责人,担任小组组长,配备自检人员,负责自检整个运输过程中的污染情况。确保污染土无遗漏、运输过程中无空气污染和水体污染等。本项目自检工作流程主要如下。 3.1基坑验收自检流程 1)单个基坑清挖至边界红线和设计深度后,基坑自检验收正式开始。 2)基坑清挖至边界红线和设计深度后,对颜色异常、气味较重的地方立即检测,检测采样需要监理在场旁站巡视,所有样品送第三方检测单位进行检测分析。 3)对于基坑土壤基底和边界的异常值,报监理和业主审批是否继续清挖。 4)如判定需要继续清挖,按0.5~1m深度或边界距离在异常值的区域或点位继续开挖。 5)基坑清挖完毕后,包括特别区域或点位的清挖,再进行全面布点的基坑自检检测,直至全部合格为止。 3.2土壤(建筑垃圾)修复验收自检流程 1)土壤修复完成后即开始验收自检。 2)按照修复深度和边界,对修复后土壤采取每500m3取1个土壤样品进行分析检测,进行采样检测分析。 3)若检测合格,则暂存后进行原址回填,若检测不达标,则继续进行修复。自检合格后,即可以申请修复效果评估。 4修复效果评估 4.1污染土壤清挖验收 本项目对表层重度污染土壤进行清理修复,以清除填土层和黏土层顶部的重度污染为目标。基坑底部以清理到设计范围和深度为目标,也可对基坑底部采样进行检测;基坑侧壁的清理目标以土壤风险管控与修复目标值为验收依据。参照HJ25.5—2018《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则(试行)》,基坑底部采用系统布点法,一般随机布置第一个采样点,构建通过此点的网格,在每个网格交叉点采样,网格大小不超过40m×40m。基坑侧壁采用等距离布点法,将基坑侧壁等距分为若干段,每段不大于40m,在纵向上,当侧壁开挖深度小于等于1m时,侧壁不进行垂向分层采样,当开挖深度大于1m时,侧壁应进行垂向分层采样,其下一定距离进行分层,分层的距离不小于1m且不大于3m。每段内每层取9个表层样品混合成一个样品。具体根据实际情况确定。 4.2污染土壤修复验收 稳定化/固化处理后的土壤原则上每个采样单元(每个样品代表的土方量)不应超过500m3;也可根据修复后土壤中污染物浓度分布特征参数计算修复差变系数,根据不同差变系数查询计算对应的推荐采样数量。固化/稳定化处理后的土壤一般采用系统布点法设置采样点;同时应考虑处理效果空间差异,在处理效果薄弱区增设采样点。将处理后的土壤进行分堆堆放,按照堆体方量大小采用网格布点法,每个网格设1个土壤采样点,每个样品代表堆体不超过500m3。每个堆体分上下、内外采集9个点形成混合样,采用洛阳铲、挖机或人工挖掘的方式进行取样。污染土壤经稳定化/固化修复后需达到风险管控目标值,即GB8978—1996《污水综合排放标准》中的相关要求。 4.3修复效果评估总结 本项目基坑验收共采集基坑坑底和侧壁污染土壤样品共156个,通过第三方检测单位的检测分析,采集基坑土壤的重金属浓度均达到修复目标值(筛选值)。修复后的土壤样品共328个,经稳定化/固化处理后,土壤中铅、锰及锌的浸出率显著下降,均能满足GB8978—1996《污水综合排放标准》的要求,本项目最终达到稳定化/固化修复治理的目标。 参考文献: [1]李珊珊,张文毓,孙长虹,等.基于文献计量分析土壤修复的研究现状与趋势[J].环境工程,2015(35):160-162. [2]吴志能,谢苗苗,王莹莹.我国复合污染土壤修复研究进展[J].农业环境科学学报,2016,35(12):2252-2253. [3]师艳丽,陈明,李凤果,等.土壤重金属污染修复技术研究进展[J].有色金属科学与工程,2018,9(5):66-71. [4]串丽敏,赵同科,郑怀国,等.土壤重金属污染修复技术研究进展[J].环境科学与技术,2014,37(120):213-215. 作者:李杨 吴晓烽 梁吉哲 单位:辽宁省生态环境监测中心 环壤(上海)环境工程有限公司 辽宁省环保集团辐洁生态环境有限公司
生物技术专业论文:医学院校生物技术专业临床医学论文 1医学院校生物技术专业开设临床医学课程的必要性 在医学院校生物技术专业开设临床医学课程,有着迫切需要和实际意义。我校生物技术专业自招生之初就开设了临床医学课程。生物技术专业有了临床医学的指引,人才培养基础更加扎实,方向更加明确。同时,具有一定临床医学知识的生物医学人才,能够更好地将自身优势辐射到传统医学专业上,为临床医学的发展提供新视野,开拓新思路,注入新的活力。医学生物技术已经在临床医学的发展中发挥了革命性的作用,如基因工程药物和疫苗、单抗导向药物、人工血液代用品等已广泛应用于癌症、传染性疾病和一些遗传性疾病治疗。同时,许多临床新问题、老难题,也越来越多地依赖于生物技术的发展,相关疾病的基因定位、组织工程、干细胞研究方面也都取得了重要成果。显然,医学院校生物技术专业开设临床医学课程既是生物技术学科发展的需要,也是临床医学发展的需要。 2医学院校生物技术专业临床医学教学现状和问题 2.1课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育 课程体系和教学内容是培养目标的直接反映,是培养人才素质、提高教学质量的优秀环节。生物技术专业临床医学课程体系和教学内容,应该紧贴生物技术专业实际需求,有针对性地进行设置。然而,目前大部分医学院校生物技术专业临床医学课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育,将内科、外科、专科教学内容按照病因、临床表现、病理、诊断、治疗、预防等毫无取舍地灌输给学生,呈现教师教学无特色、无重点、无思路,学生学习无方向、无兴趣的状态。这与学科设置初衷和社会人才需求脱节,不能培养学生的自主学习能力及创新能力,没有达到预期效果。 2.2课程目标不明确,考核要求不严格 目前大多数医学院校对生物技术专业临床医学教学不够重视,没有真正意识到临床医学对该专业学生今后发展的重要意义。医学院校生物技术专业临床医学课程目标应该是:使学生具有一定临床思维,了解临床医学前沿和需要,并能在医学发展和临床需求中找到生物技术的落脚点、发力点,运用所掌握的生物技术理论知识和技能,从事相关领域的科学研究、技术开发,最终为医学问题的解决开辟新思路、提供新方法。但是目前医学院校对于生物技术专业临床医学课程目标认识比较模糊,在教学过程中需要学生掌握哪些内容、掌握到什么程度没有一个明确的标准。考核过程较为敷衍,甚至没有考核,使临床医学课程开设存在“鸡肋化”的危险。 3医学院校生物技术专业临床医学教学内容 医学院校生物技术专业人才培养,在强调基本素质共性的基础上,应该有不同的培养类型和专业方向。医学生物技术专业临床医学教学内容必须体现职业生涯发展目标,尊重学生多样性选择。目前的教学内容和课程体系不能完全符合专业发展和人才培养需要,不能完全适应现代医学发展需要,不能完全考虑到多样化、个性化、专业化,因此有必要对医学院校生物技术专业临床医学教学内容进行改革。 3.1紧贴实际,重点突出 临床医学是医学生物技术的出发点和落脚点,在课程设置上除了要整体介绍临床医学概况外,重点是要筛选出能够体现生物技术学科发展价值以及与生物技术知识有交集的内容,体现出医学生物技术特色和资源优势,如临床诊断的新方法,基因诊断、基因治疗技术在肿瘤及其他疾病中的应用等;而疾病的临床表现、物理诊断及常规治疗方法等内容应该淡化。这样才会贴近生物技术专业实际,更好地激发学生学习热情,避免浪费学生有限的精力。 3.2以临床问题为向导,以临床难点为突破 医学生物技术发展动力就是临床问题。医学生物技术的发展已为我们解决了一个又一个医学难题,开辟了新思路,提供了新方法,已有很多成熟的、新兴的生物技术应用于临床实践。因此,应将目前临床上亟待解决的问题和需要突破的难点贯穿在教学中,引起学生的思考和学习兴趣,从而更好地把生物技术和临床医学结合起来。 3.3着眼前沿,广泛涉猎 生物技术专业临床医学教学内容需要不断更新和发展。临床医学的最前沿往往与生物技术的发展密不可分,因此要把临床医学中最新的焦点和热点引入教学中,让学生体会医学生物技术对现代医学发展的重要性,增强荣誉感和使命感。同时,临床医学不断进展的案例也是很好的教学事例,让学生了解前辈们是如何发现问题、分析问题、解决问题,并推动医学科学向前发展的。但也要照顾到医学发展的冷门分支,给学生拾遗补缺的机会,在大家忽视的老问题上做出新文章。 4医学院校生物技术专业临床医学教学模式 生物技术专业临床医学教学模式应该有别于临床医学专业,要更加突出多样性、灵活性和自主性,最大限度调动学生积极性,将课程的作用发挥到最大化。 4.1课堂教学与课外教学相结合,选修和必修相结合 压缩课堂教学时数,将教学主战场放在课外,把更多的时间交给学生进行自主学习。增加选修课数量,鼓励学生选择自己感兴趣的方向进行探索。生物技术专业将来不从事临床医疗工作,对临床医学知识的学习应该是有重点和有取舍的,这个选择权不应掌握在教师手中,而应留给学生。让学生在课外通过文献查阅、学术会议、网络交流等多种形式,学习对未来职业发展有帮助的医学知识。 4.2大师进讲堂,将导师范围扩展至临床学科 师资队伍建设是实践教学体系改革的关键。目前生物技术专业临床医学师资结构中,中级职称教师比例偏高,真正的大师偏少。应该把临床医学的“大腕”请进讲堂,因为生物技术专业的导师往往更重视具体的新技术、新方法,而对临床医学前沿需求知之甚少,缺少宏观思路和顶层设计。这些可由临床导师很好地补充,他们扎根临床数十年,对疾病的发生发展、治疗的难点要点有更全面、深入的认识。要鼓励学生参与到临床导师的科研课题及科技创新活动中,使其不仅对原有理论知识和技术有更清晰的认识,还锻炼了临床科研思维能力;使学生能更准确地把握现代医学发展的脉搏,找到自己感兴趣、能钻研、有出路的研究方向,对未来职业发展进行合理的规划。 4.3启发为主,传授为辅 生物技术专业学生将来主要从事科研工作,应该是临床医生的益友良师。其临床医学教学不应以传授方式为主,而应采取引导、启发的方式,加入讨论及案例教学,让学生自己思考问题,用专业特长来分析问题、解决问题。强化学生创新思维和综合能力培养,在教学环节中启发学生自主学习和自由学习。在教学方法和教学手段改革中,坚持理论联系实际、基础联系临床的教学理念,强调教学过程的“四结合”:密切结合科研,密切结合临床,密切结合实践,密切结合新进展。 4.4考核评价与教学目的相统一 考核指标的科学性、合理性是教学目标能否实现的关键。长期以来,各医学院校生物技术专业临床医学课程多采用以试卷考试为主的考核评价体系,无法体现该专业注重分析、注重实践和注重创新的特点,不利于学生创新意识和实践能力的培养。对于生物技术专业而言,临床医学课程考核应采用多种方式,如讨论、综述撰写、案例分析、参加和完成导师科研课题等,考核内容应重思维、轻内容,重分析、轻解决。这将有利于提高学生学习兴趣,激发创新思维。总之,医学科学是一门传统的学科,生物技术是一门新兴的学科,在生物技术专业开设临床医学课程,是在传统学科与新兴学科之间架起了互相沟通的桥梁,高质量的临床医学教学必将推动生物技术专业学生整体水平的提升。两者有机结合,将有利于培养接地气、思路清晰、视野开阔、能力出众的医学生物技术专业人才。 作者:黄罡 刘轶永 邢茂迎 邱福建 张潇海 单位:第二军医大学第三附属医院 生物技术专业论文:生物技术专业遗传学教课论述 1教学内容精选与优化。 遗传学因为是基础学科,所以有一部分内容是属于其他学科交叉内容,那么在这些内容的教学方面可以将其进行精选,挑重点讲述,而对于遗传学中较难理解的教学内容,则选择优化教学方法,在授课的表述方面进行改进。也要注意补充一些遗传学最新发展的内容,让同学们了解遗传学的发展动向,激发学生的学习兴趣。同学们将会对自己所学习的方向有一定的认识,为今后选择个人研究方向奠定基础。 2多种授课方式相结合。 2.1多媒体教学与传统板书教学相结合。目前很多课程都倾向于多媒体教学,多媒体教学有着形式灵活多变,直观形象的有点,但是展示信息时常常速度过快让学生很难抓住重点,复习也很困难。而传统的板书教学虽然展示的信息量小,但却具有条理性,学生容易抓住要点。所以我们必须将传统的板书教学与多媒体教学结合起来,让这两种方法互相弥补。 2.2适当的采用PBL教学方法。对于教师来说,在基础学科上使用PBL教学方法是有着一定的难度的。特别是具有大量推理计算工作的遗传学教学。但是对于某些章节来说还是可以尝试采用PBL教学方法。比如在讲解生物进化章节的时候,完全可以先给学生一个有关进化的例子,再让学生回顾前几章所学的知识来提出自己的想法。这样可以提高学生对于遗传学学习的兴趣,有能够培养他们用遗传学的思想来思考问题,进一步检验了学生的学习情况。 3加强实验教学的改革。 3.1增加综合性试验比例。目前高校所开展的学生实验基本上都是验证性实验,都是老师先做好了,再讲给学生听,学生根据老师所讲的再做,其结果是每个人的结论都相同。这些验证性的实验项目过多,实验结果在未做之前就已经知道,学生做与不做都已经知道了实验的结果,实验过程不能调动学生的积极性、创造性,不利于学生的思考和发现。因此,我们在保留经典的验证性实验的基础上,增开了设计性、综合性实验。由老师指定一个实验课题,由学生自己去设计实验方案,充分调动学生们自己的主观能动性,同时教师在某些环节上进行指导,这样可以提高学生兴趣,培养学生独立分析问题与解决问题的能力。 3.2与其他学科一起开设实验教学。遗传学实验除了经典遗传学实验项目和细胞学实验项目外还设计到分子生物学实验。由于分子生物学也是生物技术专业的必修科目,所以在设计实验方面可以综合设计。这样避免了开课的重复性,又能够让学生掌握技术,提高学生对科学研究的兴趣。 4改变考核方式,采用多种指标评价学生。 目前,在长沙医学院采取的多为上机考试,考试内容死板无法很好的反映出学生的水平。所以为了更客观地反映学生的学习情况,除了上机考试外,还应参考学生的实验课情况、PBL教学过程中讨论的成绩。最好能让学生提出一些感兴趣的遗传学相关小课题,让同学们自己去查资料,以PPT的形式进行讲述,然后由老师打分,这样可以从多个方面来评价学生学习遗传学的能力,并且还能够提早培育他们阅读科研论文的兴趣与能力。 总之,遗传学这门学科一直都在不断的发展,所以遗传学的教学改革也要适应学科的发展需要。这就不仅要求教师要不断地掌握接受遗传学的最新知识,不断地改革遗传学的教学方法以适应学科发展的需要,同时也要求学生能够更多的参与到教学改革中来,和教师一起促进遗传学的教学进步。 作者:龚琳单位:长沙医学院 生物技术专业论文:生物技术专业教学的探究 1知识和技能的处理方法 1.1理论内容结合生物制品生产与检测课程理论知识结构,其处理方法主要有三类。第一,采用搭档拼图法、旋转木马等新颖的方法,让学生互为老师,教师在旁边协助。第二,通过分析具体任务,发现并学习相关知识,并用学习到的知识指导具体任务的完成,最终强化沉淀知识。第三,借助任务的“失败”使学生主动“求助”知识。 1.2生产过程性内容一般做法是发给学生相关材料(一般是几篇论文),由学生总结出大致的生产流程,写出实验方案,并画出思维导图;然后各组进行宣讲,最后结合所有组的观点,总结出较为完善可行的生产方案,并最终获得产品。这样学生的学习能力、社会能力都得到提高,更关键的是提高了学习兴趣。 1.3检测过程性内容这部分内容多采用角色扮演的教学方法,把学生分成负责不同项目的检测组,对各组的产品都进行检测,然后进行检测内容的循环,按照一定的评价方案评选出最佳者,并给予特殊的奖励。 2课堂的把控 2.1课堂气氛的营造(1)分组环节。对于不同的教学内容,为保持学生之间新鲜感,每次均重新分组。分组原则是灵活机动、参与性强,每次的分组方式都让学生意想不到,比如:电话号码、衣服颜色、剪刀石头布等,只要教师能想到的方法都可以采用。只是这个过程教师一定要把控,因为学生很容易陶醉其中而忘了具体的学习任务,耽误教学进程,影响教学效果。(2)学习结果的评判环节。对学习任务的学习结果的评判,是促进学生学习积极性的良机。笔者的做法主要是让学生集体去观摩或学习项目完成效果最好的组别或个人,并给予当众的表扬或奖励。让小组学生或个人感受到学习给他们带来的荣耀和喜悦,以此调动学生的学习积极性。 2.2出勤不出工学生的管理在具体的学习任务完成过程中,个别学生玩手机或聊天现象严重,不愿意动手操作,对此笔者通常的做法是让学生给同组的其他成员拍摄或录制他们的实验操作过程,进而实现如下目的:一是不愿意动手操作练习的学生有事可做,不再影响教学秩序;二是这些学生拍摄或录制实验过程中,虽然没有亲自操作,但至少进行了观摩,不至于对整个学习任务一无所知;第三,这些拍摄或录制的材料可以用于后续的关于任务完成过程中存在的问题的分析和讨论,以便查找问题并解决问题。 2.3迟到学生的管理进入冬季,学生的迟到现象比较严重。笔者原始的做法是采用考勤,并扣除平常成绩等措施,但收效甚微。在一次教学工作会上,学习并采纳了生物技术及应用系迟全勃副主任的做法:对于迟到的学生,先回答教师提出的问题,如果回答上来的,自己找地方坐下听课,回答不上来的,给他指定第一排的座位听课,并在课堂中,时常提问他。试用后效果显著。 2.4上课手机响及玩手机学生的管理上课手机响及玩手机现象是目前课堂上普遍存在的问题,也是令教师头疼的问题。笔者的做法是先给自己立“规矩”:只要在上课期间笔者的手机发出响声,笔者当场摔毁之,说到做到。教师以身作则,大多学生都会自觉效仿,截至目前,效果良好。而对于偶尔的“违反者”,笔者多会以体力劳动的形式“惩罚”之。 3小结 教学有法、教无定法、贵在得法,每个教师都有自己的风格和特点,只要心中有“爱”:爱职业、爱讲台、爱学生,以身作则,就能找到适合自己的方法,适合自己的方法就是最好的方法。 作者:杨新建迟全勃段素云王伟青田锦单位:北京农业职业学院 生物技术专业论文:小议生物技术专业考核体系构建 大庆师范学院在生物技术专业人才培养方案中,在四年的学习中学生需完成的总学时数为2650学时,其中实践教学包括实验课、专业实习、毕业设计的学时数为680学时,占总学时数的25.7%,达到了教育部对理工农医类本科专业实践教学学时数不少于25%的标准,经过高比例实践训练的学生,在实验技能考核中均有良好表现,毕业生在就业岗位上更是得到了用人单位的青睐。 一、凝练基本实验技能,夯实学生的技能储备 生物技术专业开设的基础专业课程包括植物生物学、动物生物学、生物化学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、免疫学等,同时开设相应的实验课程,并保证实验课的学时比例占理论学时的40%以上。我们按照学生科研、考研、工作的需求,将每门实验课的教学目的都改为以训练实验技能为主,并且在每个实验中至少要训练一项实验技能,尽量避免重复训练同一技能,浪费实验课的学时。植物生物学实验开设12个实验,训练的实验技能包括:显微镜的使用技术、徒手切片的制作、临时装片的制作、永久装片的观察、生物显微鉴定法、低等植物的培养技能和常用仪器的使用技能;动物生物学实验开设10个实验,训练的实验技能包括:解剖镜的使用、动物宏观标本的制作、动物内外结构的解剖与识别、鸟类数量调查的基本方法和动物种群增长规律的分析技术;生物化学实验开设12个实验,训练的实验技能包括:紫外分光光度计的使用、高速及超速离心技术、纸层析技术、醋酸纤维薄膜电泳技术、凯氏定氮法的使用、多糖的分离及定量技术、酶活力的测定技术;微生物学实验开设18个实验,主要训练的实验技能包括:油镜的使用、无菌操作技术、培养基的配制、超净台的使用、革兰氏染色技术、芽孢及荚膜染色技术、微生物大小的测定与计数、平板菌落计数法、微生物的分离与纯化、特性微生物的驯化以及细菌的生理生化鉴定技术;细胞生物学实验开设8个实验,训练的主要实验技能包括:细胞器的分离与观察技术、细胞融合技术、细胞骨架的观察技术、细胞内大分子的观察技术以及细胞培养技术;遗传学实验开设8个实验,训练的实验技能包括:果蝇的杂交技术、植物杂交技术、染色体制片技术、遗传诱变技术、核型分析技术;分子生物学实验开设5个实验,主要训练的技能包括:微量移液器的使用、琼脂糖凝胶电泳技术、聚丙烯酰胺凝胶电泳技术、核酸的分离纯化技术、凝胶成像及分析技术、转化技术、DN段的琼脂糖凝胶回收技术和PCR技术。这些技能都是生物技术专业学生需要掌握的基本技能,必须给予大量的时间和精力强化锻炼,才能使学生掌握得更扎实,为综合利用打下坚实的基础。 二、紧密联系生产实践,拓宽学生的应用技能 为了增强学生综合实验设计的能力,使学生能够灵活掌握和应用所学实验技能,生物技术专业的学生还将在第六学期进行生物技术实验技能训练课程的学习,主要以小组为单位,以小课题的形式,将微生物学、分子生物学、生物化学、细胞生物学以及免疫学的实验技能综合体现在整体的实验设计中,学生的设计思路经过指导教师的修正和完善后,以学生为主体进行试验,时间由学生自行安排,指导教师陪同指导,最后完成一篇微型论文作为考核形式。经过2年的实践,学生的动手能力和动脑的能力有了明显的提高,尤其是有考研意向的学生,在复试时实验技能的大量训练给他们带来的好处都有深切的体会。我院针对企业的需求,增设了微生物工程实验,主要训练与发酵工艺相关的实验技能,包括:发酵过程工艺控制技术、固定化细胞的制备技术、发酵产物的分离提取技术、小型发酵罐的灭菌与使用技能、旋转蒸发仪的使用技术、发酵液的预处理以及发酵液的浓缩和结晶技术,并保证学生每学期至少进入工厂见习1~2次。同时开设企业家讲堂,邀请本地及外地知名的生物产业企业家,走进学生的课堂,为学生讲解企业的发展、经营、生产流程,介绍企业文化等,使学生更加明确自己的就业方向及工作环境,而更有针对性地学习,增强了学习兴趣,提高了学习效率。 三、多方面综合考量,建立合理的考核体系 实验课的考核是实验教学中的重要环节,是评估学生综合素质的重要手段。建立科学合理的实验教学考核体系,对深化实验教学改革,提高实验教学质量,培养学生实践能力和创新精神具有重要的指导意义。我院生物技术专业的实验课均为独立设课,因此,我们也建立了相对应的考核体系,对学生实验技能的掌握情况、学习过程中形成的科学态度、创新能力、团结协作能力等进行综合评价。科学态度主要指学生在学习过程中的综合表现,包括出勤、学习态度、仪器使用的规范程度和劳动习惯。出勤由老师记录,旷课、迟到或早退均做扣分处理。学习态度为实验课过程中指导教师和实验员共同观察,从学生听课的认真程度、回答问题的正确性及理解程度等方面进行综合评定,学生实际操作过程中如有违规操作、不良的劳动习惯都根据具体情况酌情减分。实验报告模块主要考核学生对实验过程的总结能力、解决问题的能力以及数据处理与分析的能力,实验报告中的实验数据或实验现象必须真实可靠,并对失误之处有所反思。理论考核模块主要是督促学生手脑并用,学会操作的同时,一定要理解为什么这么做、原理是什么,以达到举一反三。这部分的考核形式为闭卷考试,对试卷中实验原理或实验过程给予文字性描述,指导老师根据评分标准给出得分。操作考核主要针对学生的动手能力,在实验课结束后公布操作考试的题目,每门实验课程根据所训练的实验技能设计考题,由学生公开抽签并现场直接操作,过于复杂的过程可用语言叙述代替,教师根据操作步骤的采分点给分,最后将四个模块的成绩按比例整合,即作为一门实验课的最终成绩。生物技术实验技能训练课程的考核侧重点有所不同,主要倾向于对学生实验设计能力、创新能力、团结协作能力和解决问题能力的考核。学生在正式进入实验室上课之前,要组成2~4人的小组提交实验设计方案,由指导教师评价其科学性、可行性以及创新性;实验过程中指导教师和实验员还要观察学生的操作表现,小组成员之间的团结协作情况;最终学生的成果是一篇微型论文,指导教师对论文的结构、内容、数据、分析等进行评价,综合前面的表现,给出最终成绩。 四、结束语 整套的实验技能训练方案以及考核体系已在2008级和2009级生物技术本科专业全面实行,通过对2008级毕业生就业单位或就读研究生的学校进行调查走访,我校的学生都能够得到较高的评价,尤其是动手能力,能够很快适应新的工作和学习环境,并且对新技术的接受能力也很强,这些能力比对2007级及之前的毕业生的反馈意见有所提高。学生自己也深有体会,能够学以致用是他们个人价值和社会价值的最大体现。今后我们仍要努力将生物技术专业实验技能训练方案与考核体系进一步完善,丰富实验技能的种类,鼓励学生自主科研,参加学科竞赛,从而使学生的实践能力更加全面综合,成为生物技术行业的领军人才。 作者:曲丽娜胡敏卞立红单位:大庆师范学院生命科学学院 生物技术专业论文:园艺生物技术专业创设及综述 在农业生产中,园艺业是一个栽培集约化、附加值高、经济效益和生态效益兼优的产业。其在农业中的比重总是伴随着社会经济的现代化进程而不断提高,在美国、日本、荷兰、以色列等发达国家园艺业占种植业的比重都超过50%,我国广东省在这方面的比重接近70%。园艺植物是生物技术研究和应用的最好材料,广东不仅是中国园艺生产面积最大、产值最高的省份,也是生物技术在园艺中应用最普遍的省份。香蕉、番木瓜、菠萝、兰花、龙血树属、马蹄莲属、花烛属、观赏凤梨、桉树等许多重要的园艺植物都已普遍采用组织培养工厂化育苗,生产的园艺植物组培苗在全国种苗市场中占有绝对优势。园艺产业的迅速发展迫切需要培养一批既懂园艺又懂生物技术的新型人才,以促进园艺生物技术研究和应用。园艺学专业是一个传统的专业,涉及园艺植物(果树、蔬菜、观赏植物等)的种质资源、生长发育规律、繁殖、栽培、育种、贮藏、加工、病虫及造园等多个方面,培养的学生知识面广而不专,不能满足迅速发展的园艺生物技术新产业的需求。为适应园艺学科的发展和园艺生产的需求,华南农业大学于2002年着手组建了由园艺生物技术所和园艺生物技术系组成的园艺植物生物技术教学工作平台,2003年在国内率先招收了园艺生物技术方向的本科生,在培养园艺学和生物技术学新型复合人才方面进行了有益的探索,创建了一个完整的园艺生物技术本科人才培养体系。 一、通过所系融合构建园艺生物技术教学平台,促进教学与科研的有机结合 (一)整合资源,为培养人才提供良好的实验研究条件园艺学一级学科下包括的果树、蔬菜、花卉、茶学、园艺产品采后学等二级学科(或方向)都涉及生物技术。由于学科划分及管理方面的原因,从事品种改良以及采后生理学的教师、设备等被分散在5个不同系中,不利于园艺生物技术的发展。2002年,华南农业大学整合园艺学科中与生物技术有关的人员和仪器设备,构建了园艺生物技术教学与实验实习平台———园艺生物技术研究所。该所为校级研究所,下设分子生物学与基因工程室、细胞工程育种研究室和脱毒与快繁室等3个研究室(或实验室),主要为科研和培养研究生提供实验条件。园艺生物技术研究所的人员全部来自园艺学院各系,其中教授8人。 (二)教学与科研结合,努力提高本科生的实验技能和研究能力2003年,根据园艺学科及华南地区园艺产业发展的需要,园艺学院创设了园艺生物技术方向本科专业,并开始招生。为方便教学管理,在园艺生物技术研究所的基础上又组建园艺生物技术系,园艺生物技术研究所与园艺生物技术系联合办公,人员及设备统筹使用。园艺生物技术研究所主要精力放在科研和研究生培养,园艺生物技术系则侧重于本科生教学和培养上,两者做到既有分工又有协作,相互支持。通过所系融合,使教学和科研资源得到合理配置,改善了不同层次学生的实验条件,不仅大幅度提高了园艺生物技术平台的使用效率,也大幅度提高了学生的生物技术实验技能和研究能力,同时还促进了科研水平的提升。 (三)充分发挥平台优势,承担教学和科研任务园艺生物技术平台的教师近年来承担了2项“863”课题、15项国家自然科学基金课题和50多项省部级课题。以果树、蔬菜、花卉和茶树等园艺植物为材料,开展了分子标记、基因分离和克隆、转基因、基因功能鉴定、细胞工程、种苗脱毒与快繁及采后分子生物学等多方面的研究工作,成绩显著;同时还承担了多项学校教育教学研究课题,为本院和外院学生开设20多门课程。 (四)加强硬件建设,为新专业方向的学生提供可靠的实验教学保障生物技术专业培养的学生必需经过严格的技术训练,如果没有相应的实验条件,创建园艺生物技术专业将成为空谈。生物技术专业的实验设备相对比较昂贵,仅靠教学经费不可能满足仪器购置的需要。因此,必须通过科研带动学科建设,利用国家重点学科建设、广东省211工程建设和重点学科建设、本科优教评估和人才引进等项目,多方筹措资金。有了良好的实验条件、配套的管理制度,可以使教学科研相互促进,为新专业方向的学生提供可靠的实验教学保障。 二、制定科学的课程方案 园艺生物技术专业根据现代生物技术的特点,结合园艺专业的发展趋势,制定了“园艺+生物技术”的复合模块培养方案。园艺,是本专业的立足点,要“站稳”,但不应该花费太多的学时。我们压缩了原有园艺专业课中的“各论部分”的课时,保留园艺学的优秀课程园艺概论、园艺植物分类学、园艺植物育种学和园艺植物栽培学等,形成“园艺模块”。生物技术模块则开设园艺植物生物技术、植物细胞工程、植物基因工程原理与技术、农业生物技术等专业主干课,另外还设置了一些选修课,形成全新的课程方案。 三、建立和完善园艺生物技术学科及其理论体系 由于园艺生物技术是园艺学的一个新兴领域和学科分支,从园艺生物技术所成立之初起,就特别重视学科建设和园艺生物技术理论体系的建立。2002年,华南农业大学生物技术研究所编著了《园艺植物生物技术》一书作为研究生校内教材使用。由于该教材学术体系较系统、理论较严谨、体例统一、内容新颖和能充分反应园艺植物特点等因素,于2005年被教育部遴选为“研究生教学用书”,由高等教育出版社出版发行,成为国内首次公开出版的《园艺植物生物技术》研究生教材[1]。2007年又主编出版了“国家十一五部级规划教材”《园艺植物生物技术》和《园艺植物生物技术实验指导》等本科生教材[2-3]。 四、创新实验室管理机制,实行全面开放和资源共享 从园艺生物技术研究所与园艺生物技术系成立之初起,所系实验室就按照开放型教学研究实验室的模式进行运作,建立和不断完善实验室管理制度,对本科生、研究生实行完全的开放管理,在教学、科研和人才培养方面都取得了显著的成效,大力促进了学科、专业之间的交流、综合与渗透,加强了横向联系和合作,提高了平台的知名度和影响力。 五、紧密结合园艺植物生产实际,培养园艺学和生物技术复合型人才 1998年教育部调整专业设置前,园艺学下设有果树学、蔬菜学、花卉学、茶学等专业,这些专业的毕业生专业面太窄,就业困难。1998年专业设置调整后,一般不再按二级学科设置专业,而是将果树学、蔬菜学、花卉学合并为大口径的园艺专业。专业口径的改变,大大扩宽了学生的知识面,克服了专业面太窄的弊端;然而,新的问题又凸显出来:学生很难全面了解和掌握本专业的优秀技术体系,博而不精、“果、菜、花什么都懂一点,什么都做不成”。因此,培养园艺学和生物技术复合型的新型人才,应该使学生在了解园艺作物种质资源丰富、常用无性繁殖、集约栽培、经济效益高、可保鲜增值等共同特性的基础上,探索生物技术如何更深入地介入园艺植物的快繁、种类鉴别、种质创新和采后处理等方面。这样培养出来的学生将是掌握园艺作物基本特征、具有生物技术应用特长的新型人才。为此,教师通过主持承担国家、省部级课题,以果树、蔬菜、花卉和茶树等园艺植物为材料,带领学生开展分子标记分析、分子遗传图谱构建、基因分离和克隆、转基因、基因功能鉴定、生殖细胞工程及采后分子生物学等多方面的研究工作,使学生直接进入学科前沿。同时,应强调园艺生物技术的应用性,除了完善院内实验平台,还应建立稳定的校外实践教学基地,安排生物技术方向的学生去这些实验基地进行生产实习。学生利用这些机会体验到了利用离体培养技术大规模工厂化培育园艺植物种苗的过程,而且还能理论联系实际,解决生产中的一些问题;同时也对企业经营管理、市场情况、员工生活等方面有了更直接了解,为今后就业和创业打下了基础。华南农业大学根据园艺学科发展的需要,对园艺专业进行了改造,创建了园艺生物技术本科生专业方向,突破了原有按学科、专业、学系设置实验室的封闭模式,促进了学科、专业之间的融合与渗透,建立起园艺生物技术教学工作平台。通过制定教学计划和组织编写教材,形成完整的园艺生物技术教学体系;通过调动教师和实验人员的积极性,实现了人员、仪器设备、经费等方面的合理配置,使有限的仪器设备发挥最大的效益,为培养人才提供良好的实验研究条件;加强实践教学环节,使学生直接参与园艺生物技术科研和生产实际,为改造和提升传统专业、培养高质量的园艺学和生物技术复合型新型人才进行了有益的探索。 生物技术专业论文:生物技术专业科技创新团队的构建及培养 摘要:大学生科技创新团队的构建与培养是高校培养创新型人才的重要环节,对提高大学生的综合素养起着积极作用。生物技术是一门实践性很强的学科,因此,在生物技术专业中开展大学生科技创新团队的构建与培养显得尤为重要。本文着重阐述了青海师范大学生物技术专业大学生科技创新团队建设的现状及实践效果,以期为高校大学生科技创新团队的建设提供有益的参考。 关键词:科技创新团队;生物技术专业;构建;培养 提高自主创新能力,建设创新型国家,是我们国家今后发展战略的优秀和提高综合国力的关键。而要实现这一目标,关键是要靠大量具有自主创新能力的人才,高等院校无疑是培养这类人才的主阵地。但从近年来看,大规模扩招对高等院校人才培养质量提出了严峻挑战,加之我国大学生受传统教育模式的影响,不同程度地存在自主学习意识和创新意识不强甚至缺乏等不足。因此,如何鼓励和引导在校大学生进行科技创新活动是当前我国高校提高人才培养质量的关键。生物技术专业是一个实践性很强的新兴专业,在医药学、农牧学、园林学、环境科学、食品科学等领域都有广泛应用。工作岗位青睐于具有一定科技创新能力的优秀人才,这就迫使生物技术专业学生在校期间除了应该掌握扎实的专业理论知识外,还要有较强的团队协作意识和实践能力。为了加强学生创新实践能力的培养,青海师范大学生命与地理科学学院生物技术专业的培养计划除了在相关理论和实验教学环节中要求对学生进行创新意识、创新精神和创新能力培养外,还专门在大学二年级学完专业基础课程后,结合专业实践教学,鼓励和引导学生以组团形式积极参与老师的科研课题或自主申报各类科技创新项目。笔者作为大学生科技创新指导教师之一,全方位地参与了大学生科技创新团队的组建和培养工作,颇有一些体会,本文就谈谈青海师范大学生命与地理科学学院生物技术专业大学生科技创新团队的构建和初步培养实践效果。 一、大学生科技创新团队的构建 (一)科技兴趣小组 生物技术专业的学生,因为志趣相投而组建成科技小组,在业余时间进行科技创新活动。如海洋兴趣小组,曾经得到了教育部、国家海洋局、共青团中央的大力支持,每年展开海洋知识竞赛等活动;插花花艺兴趣小组得到了青海省花卉协会的大力支持,多次主办了省、校级大学生插花花艺比赛,参与了2013年第八届中国花卉博览会室内插花花艺比赛和2014年青岛世界园艺博览会国际(室内)比赛,均取得了较好成绩。此外,还有环保兴趣小组、网络兴趣小组。在这些科技兴趣小组中,既没有老师的严格监管,也没有绝对的学术权威,唯有的是成员共同的兴趣和爱好和自由平等的氛围,这是团队可持续发展的主要优势,在提高大学生科技文化素养和增强科技创新能力方面发挥了重要的作用。 (二)科技创新社团 本着“共同缔造校园文化,携手保护自然环境”的服务宗旨和“让我们的‘蓝眼睛’,蓝色而不再忧伤,美丽而不失和谐”的服务理念,我院于2002年9月成立了大学生“蓝眼睛”协会。该社团以国家实施青藏高原生态保护的相关文件精神为指导,结合青海省生态环境现状,立足于服务青海省“生态立省,绿色发展”战略,致力于“青海湖湿地保护”、“母亲河保护”、“野生动物保护”等各项公益环保活动,用大学生饱满的热情,成为新时代的“绿色生力军”。经过十多年的风雨拼搏,现已成为国内高校知名学生社团,曾先后被评为“全国保护母亲河行动先进集体”、“全国高校优秀学生社团”、“中国未成年人生态道德教育先进单位”、“省级优秀学生社团”、“省级优秀社会实践服务团”、“青海省保护野生动物先进社团”等。 (三)科技项目团队 青海师范大学自2012年实行大学生科技创新项目制度以来,生物技术专业的学生积极组团申报项目。截止目前,已成功申报了近30项科技创新项目,其中“药用植物独一味的植物组织培养”获第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖,“一种大小鼠固体制剂的灌胃器”获青海省2015年“挑战杯”大学生课外学术科技作品二等奖,“湟水河水质分析与检测”项目于2012年获共青团中央资助10万元,这是我校获共青团中央资助的首例大学生科技创新项目。此外,学院以生物技术专业老师的科研项目为平台,鼓励和引导学生积极参与老师的科研项目;同时,也鼓励每个老师围绕科研项目组建学生科技创新团队,团队成员主要涵盖研究生、高年级大学生。充分利用老师的科研项目平台和研究生及高年级学生的“传帮带”作用,构建可持续发展的大学生科技项目团队。这些团队的构建有力促进了学生课外科技活动的蓬勃发展。 (四)校企所合作团队 以育人为本,教学、科研、社会服务协调发展是当今高校的发展方向。近3年来,学院在“校企所共育”人才培养模式的大框架下,以服务为宗旨,以就业为导向,以互利共赢为目的,与青海清华博众生物技术有限公司、中科院西北高原生物研究所等十余家企业及研究所签订了合作协议,依托企业、研究所资源优势,实现优势互补,为学生实践创新能力的培养搭建了良好的平台。围绕企业或研究所的特定研发项目“,教师+学生”组成技术团队进入企业、研究所,帮助其提高产出效益。此外,学院正在与西宁市城南某社区协商筹建“教学—科研—社区”三位一体的科创团队,如果该团队能成功组建,则会进一步提升生物技术专业大学生科技创新团队的服务功能。 二、大学生科技创新团队的培养 (一)实施导师制 为了拓展学生的视野,激发学生科技创新的意识与热情,学院经常邀请校内外知名教授、专家以及专业负责人进行不定期的讲座,介绍生物技术的发展历史、研究现状以及发展趋势。除此之外,学院还专门设立本科生科创导师制,对学院副高级以上职称的教师实行了本科生科创导师聘任制度,每5年为一聘期,导师的指导工作纳入年终工作量量化考核中,激发了导师的积极性。在科创活动中,实行“本科生———导师”双向选择制,导师可以选择学生,组成科创团队,参与自己的科研项目或指导学生申请科创项目,从专业思想引导、科学作风养成、科学技术训练等方面对学生进行有针对性的教育培养;学生也可以根据自己的兴趣,选择科创导师,主动参与导师的科研项目或在导师的点拨下自主申报科创课题。自2013年学院实行科创导师制以来,在短短的两年时间里,先后有20余名教师担任本科生科创导师,100多名学生直接参与导师科研项目,30余人在导师指导下自主申请了校级大学生科技创新项目。 (二)制定科学合理的团队目标 团队目标是团队成员共同努力的方向,它能使团队成员在心理上彼此认同,产生一体感,增强集体意识,从而产生团队精神。学院根据大学生科技创新活动的特点,在导师和学生工作组老师的共同指导下,结合学生的知识结构、兴趣和能力等,制定能鼓舞人心的切实奋斗目标,并把目标具体分解给每位团队成员,使每位团队成员都清楚自己应承担的任务和工作,并迸发出行动的力量,最大限度地为团队目标而努力。 (三)提供基本物质保障和资金支持 生物技术是实践性很强的专业,培养生物技术专业的大学生科技创新能力必须以一定的物质和资金为保障。学院通过以下途径以尽量满足大学生科创所需物质和资金:开放实验室。学院目前有青藏高原环境与资源教育部重点实验室、青藏高原动植物资源省级重点实验室、青海省湿地生态系统省级重点实验室、青藏高原中韩野生花卉资源研究所和青海省生命与地理科学学院实验教学中心,大部分实验室实行开放制度,大学生科技创新团队可以随时进行使用。依托青海教育厅、青海师范大学的大学生科技创新基金。大学生科创团队成功申报科创项目后,获得相应经费资助。学院引入了各种类型的创新基金,如设立校企合作基金。导师科研项目经费资助。近3年来,学院生物技术专业大学生科创团队已获各类资助达20多万。 (四)建立规范的管理制度和有效的激励机制 规范的管理制度、有效的激励机制是科创团队维系的内在动力。大学生科技创新活动是否要立项,如何资助,如何考核,怎样奖惩等一系列事宜都要有规范的管理制度,这样才能使其有条不紊、可持续地发展下去。学院在学校有关规定的基础上,结合学院实际情况,对相关规定进行了细化,有效促进了大学生科创团队的良性发展。此外,学校、学院设置了良好的奖励机制,既有团队奖也有个人奖,既有精神奖励也有物质奖励,譬如:学院将参与科创团队的成员按其贡献大小,在年终操行评定中加一定分值;获得科创奖励的同学优先推荐攻读免试硕士研究生;的按照论文级别的不同给予不同的奖金等。这些举措极大地提升了大学生参与科研团队的积极性和竞争性,使我院本科生科技创新研究项目申报与获批的数量每年位居学校前列,获奖人次也逐年增加。截至目前,已有近30个本科生科技创新项目获得学校资助,有12篇生物技术专业本科生参与发表的研究论文。 作者:王慧春 王文颖 杜军华 单位:青海师范大学 生物技术专业论文:医学院校生物科学与生物技术专业生物信息学教学探索与改革 (蚌埠医学院 1.生物科学系生物技术教研室;2.生物化学与分子生物学教研室,安徽 蚌埠 233400) 摘要:为培养医学院校生物科学和生物技术专业学生的生物信息学基础知识的掌握和软件的应用能力,结合近年该课程的教育教学改革实践,不断探索科学完善的教学体系和教学模式。从教学内容、教学方式和实践能力培养等几个方面进行了探索与实践。使学生在生物大数据时代,具备初步的生物信息学分析技能和实践操作能力。 关键词:生物信息学;生物科学;生物技术;教学模式改革 一、开设生物信息学课程的必要性 生物信息学学科发展迅速,不断与其他学科相互渗透,而医学院校生物科学和生物技术专业的学生主要从事生命科学相关的研发和技术,涉及生物、医药、食品、环境、农业等领域。掌握生物信息学这门工具,为今后走上工作岗位,提供新的研究手段和途径是十分必要的。因此,在医学院校部分专业(如生物科学,生物技术等)开设生物信息学必选课程具有重要意义。 二、目前存在的问题 1.教学内容陈旧和教学资源缺乏。我国高等院校开设生物信息学时间相对较晚,在教材选择中首先调研了其他院校和目前出版的教材内容情况。发现大部分生物信息学教材都包括生物大分子(核酸和蛋白质)的信息资源,基因组分析信息资源,数据库搜索软件,核酸序列分析和多序列比对等软件的优秀内容,除了共性的章节外,不同的教材内容和重点各不相同。但是生物信息学发展迅速,除了基础内容外,大部分内容都在快速地更新,比如引物设计软件的使用等。而目前,生物信息学教学资源较匮乏,完善的生物信息学课程的教学大纲、教案、教学视频、多媒体课件和习题等教学资源稀少。 2.课程内容与教学课时不匹配,教学进程安排不够合理。首先,由于生物信息学是一门多学科交叉的综合性学科,生物信息学课程学习前需要理解和掌握一些生命科学相关知识背景,如基因组学、蛋白质组学、生物化学、分子生物学和遗传学等,深刻理解一些生物学基本概念,如基因序列、蛋白质序列、非编码区、启动子等,并初步了解一些重要的生物学数据库。因此,讲解透彻该门课程需要教师在课堂上花费一定的时间介绍相关背景知识。然而由于医学院校学生课程门类众多,客观条件决定无法为生物信息学安排足够多的课时。目前我校教学大纲规定的授课仅为20学时,学时少与教学内容多的矛盾就显得非常突出。教师需要在有限的教学时数下灌输大量内容,因此无法深入讲解每个章节的内容,增加了学生学习的难度,降低了教学质量。 其次,教学进程安排不够合理。以我校生物技术专业学生为例,本科二年级第一学期学习生物信息学课程。此阶段学生虽然学习了一年多的专业基础理论知识,但是专业基础知识较为薄弱,同时实验设计等相关实践较少,缺乏对实验细节的理解与实验设计的整体把握。而生物信息学课程是一门实践性学科,所以有必要在生物信息学课程的教学中渗透实验设计的理念,课程学习中灵活运用专业基础知识,达到学生的专业基础知识与生物信息学的知识与不脱节,从而激发学生学习热情。 3.教学模式单一,理论与实践教学脱节。对于医学院校生物科学和生物技术专业的学生,本课程培养的主要目标是:如何在现有数据库中查找想要的信息,如何通过在线程序或利用现有的分析软件,处理相关数据,解决生物学问题。学生需要通过亲身实践,才能熟练掌握生物信息学的数据库、分析方法、软件。但是很多医学院校教学条件有限,没有相应的计算机实训室,配套软件也相对匮乏,教师在授课过程中根据课件照本宣科,并不能结合具体实例边讲解边示范操作,同时,多数高校开设的生物信息学课程以理论教学为主,缺乏实践教学课时。然而,生物信息学的学习,如数据库的检索与使用、序列比对分析软件的应用、引物设计软件的应用等都需要学生在实践课中进行验证或操作,理论知识与实践环节脱节严重,从而影响了学生对课程的理解和掌握。 三、生物信息学教学模式改革探索 1.修改理论教学大纲,精选教学内容。由于生物信息学内容繁多,应针对不同专业特点精心挑选授课内容,在有限的课时中让学生学到最基本且重要的生物信息学理论知识。目前我们选用的是浙江大学出版社第一版的生物信息学,结合生物科学和生物技术两个专业的特点,本教学团队编写了教学大纲,对教材内容进行了更新和优化,将重点集中于应用性较强的生物信息学实践分析技能和离线单机版生物信息学软件的使用上,具体内容包括核酸及蛋白序列数据库、序列的相似性搜索、序列比对、系统进化树的构建以及蛋白质的结构与预测和引物设计等基本内容。同时考虑生物信息学学科的前沿性和交叉性,我们又增加了蛋白质组学和非编码RNA,基因芯片、qPCR、深度测序等操作原理及流程预测等内容。为了适应生物信息学快速发展的要求,扩大学生的知识面,推荐了包括DavidW .Mount编写的《Bioinformatics Sequence and Genome Analysis》和国家“十一五”规划教材李霞主编的生物信息学等几种不同类型的参考教材供同学课外阅读。 2.创新教学方式,推行灵活多样的教学模式。生物信息学的课程学习和软件使用与网络的使用紧密相关,一方面,为克服学生多,无法使每位学生实时进行电脑操作的弊端,我们利用能够接收无线网络信号的设备,实现上课时教室内有网络,这样在授课过程中就可以实时在线带领学生进行生物信息学分析,如稻菘獠檠、序列提交过程、蛋白质结构域分析、蛋白理化性质及结构预测等重要内容,通过实时演示连贯教学内容,让学生得到了更加直观的实践体验,加深了对各种分析方法的学习和理解[1]。另一方面,由于课程学时(仅20学时)的限制,学生们不可能完全依赖课堂时间很好的掌握该课程,除了采取集中授课方式之外,本团队利用搭建的“分子生物学”省级精品资源共享课程网络平台,开辟了“生物信息学”专栏,提供相关文献、相关分析软件及其使用步骤等信息;并聘请校内外相关领域专家开展专题讲座,组织相关领域青年教师开展专题研讨等形式,从而加深学生对课程内容的理解。 3.紧密联系科研,开展基于实践的问题式教学。针对生物信息学课程的特点,打破应试考核方式,本教学团队注重理论结合实践的问题式教学方式引导。一方面,各专业课程中增加实践教学课程比例,根据生命科学的发展,不断充实实践教学内容,增加综合性、设计性实验,从而将生物信息学技术渗入日常教学环节中;另一方面,面向全校招募相关领域青年教师,鼓励并指导学生参与青年教师科研项目,并积极申报部级和省级大学生科研项目。目前创新性实验和探索性实验全面覆盖生物科学和生物技术专业全体学生,学生在解决科研问题时逐步学会运用生物信息学知识,如文献查阅、目的基因序列的获取、基因序列的分析方法等,提高了学生生物信息学知识和技术的实践能力和理论理解力。 四、结语 生物信息学是生命科学领域研究的重要的工具和载体[2],针对生物信息学课程的特点,医学院校生物信息课程的改革可进一步加强理论教学的系统性、规范性和针对性,提高学生对生物信息学知识的应用能力。在课程体系建设基础上,大胆尝试新的教学方法和手段,突出医学特色,培养适用于现代精准医疗的创新型生物学专业人才。 生物技术专业论文:地方高师院校生物技术专业分子生物学实验改革初探 摘要:生物技术是一个实践性很强的专业,本文针对地方高师院校生物技术专业分子生物学实验教学中存在的问题进行了总结,并结合山西师范大学生命科学学院生物技术专业的办学特点,从提高实验技能训练、教学方法、考核体系等方面进行探讨,提高学生的实践操作能力和创新创业精神,以满足生物技术迅猛发展的需求。 关键词:高师院校;生物技术;分子生物学 分子生物学是一门由遗传学、生物化学等学科交叉形成的综合学科。为了使地方性师范院校的生物技术专业的分子生物学实验更有效,提高学生的实验动手能力,实施实验课程的改革非常迫切。 一、生物技术专业分子生物学实验教学现状 近年来,分子生物学在人类社会不断进步中已有了很大的发展。但就生物技术这个专业而言,教学改革的力度还不是很大,作为地方师范类高校在分子生物学教学过程中仍存在如下的问题: 1.入学新生在生物基础知识方面特别是实验技能方面的差异性较大。分子生物学实验对操作者有很强的专业技术要求。在高中阶段,不同地方高中在人力、条件、政策导向等方面的差异导致了高中学生在生物基础知识方面特别是实验技能方面出现明显的分化。有的地方高中,对学生基础知识和实验技能较为重视,鼓励学生积极参与国家生物方面各项技能竞赛。有着这种学习背景的学生在大学面对分子生物学,有着浓厚的学习兴趣。此外,这些学生动手能力很强,积极参与并配合教学改革,对创新实验有着浓厚的兴趣。相反,对没有任何实验背景的学生,他们对于实验教学改革不关心,对创新实验兴趣不高。 2.学生参与机会较少。随着教育改革的不断深入,实验课程也逐渐被重视,学生作为学习主体的地位得到广泛认同和落实,学生的动手能力不断得到提高。“一言堂”和“八股文”式的实验讲授模式被逐渐取代。但是,一些冠以“活动式”、“多媒体”、“创新式”等新型教学方式的实验课堂教学改革,本质上仍沿用传统的“填鸭式”教学方法,实验报告仍然沿用“八股文”式的书写方式,实验结果仍然需要标准答案。这种情形下,大部分仍旧是教师演示,学生动手较少,使学生感到缺少生机。 另外,学生动手少的原因可能和硬件条件有限也有很大关系,一人一台PCR仪显然在很多地方高师院校是空中楼阁,在这种条件下,很多实验就成了演示实验,学生只能观摩学习。 3.课程的时间安排上,也同样存在一些问题。地方性高师院校生物技术专业所修学分较多,课程设置相对较紧,而分子生物学实验课程耗时长,过程比较烦琐,平均每次实验都要在3―4小时,甚至更长,所以学生的时间安排大多放在晚上来进行,相对时间安排有些不当。 同时,实验课时设置也不是十分合理,每个实验均按2个课时处理,对分子生物学一些实验,尤其是综合性、设计性实验来说,显然时间是不够的,这样紧凑的时间,发挥学生的主动性、积极性就大大打了折扣。 二、生物技术专业分子生物学实验教学改进措施 生物技术专业分子生物学实验教学改革是一项系统的改革,我国绝大部分高校还处于摸索和实践阶。在实际教学过程,我们结合在课程改革方面取得的一些经验,针对实验过程中出现的问题,对现阶段生物学实验教学改革提出如下措施: 1.加强生物技术专业分子生物学实验技能训练。(1)根据教学内容合理设计实验。为有效解决地方性高师院校生物技术专业本科的分子生物学实验课程所存在的问题。避免实验课程与基因工程、遗传学等实验课程重复,我们根据首先应分子生物学的理论知识,选取重难点,在这些内容的基础上,设计针对生物技术专业的系统实验,来增加学生学习的积极性,提高学生的动手能力,提高教学质量。(2)小组上课、小组考核。学生应进行小组的划分。在小组的基础上,让学生自己完成药品准备、培养基制备等过程,让学生理解和明白实验的原理和完成实验的关键点,做到充分让学生自己动手,加强学生“三基”培养。这样一个全过程综合了微量可调取液器、旋涡振荡器、高压灭菌锅、PCR仪、台式高速离心机及微量离心机的使用、微波炉、电泳槽和电泳仪、凝胶成像仪等仪器设备的操作和溶液制备。(3)增加综合性实验。通过综合性、设计性实验不仅调动起学生学习的主动性和积极性,而且可以培养学生的科学创新精神和实际动手能力,有利于学生个性的发展和素质的提高。此外,指导老师课前认真备课,做好预备实验,明确每个实验的重点和难点,对实验的基本技术、操作要领和注意事项要重点讲解,对关键技术环节和操作要进行示范,使学生做到规范操作,达到提高学生“基本知识、基本理论、基本技能”能力的目的。 2.结合生物技术专业特色优化教学方法。目前,分子生物学实验指导书中的实验内容大都是验证性的,学生按照实验指导书按部就班地操作,实验报告按固定格式填写,极大地限制了学生的能力培养。因此我们在教学方法方面注重动手实操,提前预设实验,激发学生的兴趣,提高教学效果。(1)根据学生爱好,提前预设实验。结合高效课改模式,每次基础课结束前,我们在班级做个统计,让同学根据自己爱好,选择实验。根据统计结果,我们预设几个小的实验。同时,每次实验前要求每位学生进行预习,对实验进行初步了解,实验前对实验中的一些主要内容和一些容易出错的问题进行探讨研究,并记录回答问题情况,便于以后给成绩时作参考。(2)动手操作为主,讲解为辅。实验前根据实验内容进行不同程度的讲解,主要解释实验中出现的关键概念,使学生明确实验目的。同r利用实验间隙对个别同学进行单独辅导,尽量使学生在课堂上产生的疑惑在课堂上解决。这样不仅调动了学生的学习主动性,还培养了学生的独立思维和判断性思维能力。重视实验原理、方法步骤和注意事项的讲解,用简单的比喻来加强学生对抽象理论的理解,做到通俗易懂。对于仪器台套数有限、指导教师少、学生人数多等突出问题,减少每组开课人数可有效缓解众多学生与有限的教学资源之间的矛盾,提高教学质量。 3.对生物技术特色专业,完善实验考核体系。实验教学考核是客观评价学生所掌握的理论和技能的重要手段,也是提高实验教学质量的有效措施。为更好地体现“公平、公正”,逐步改变以传统的实验报告为主的考核模式,不断探索和完善实验考核体系。(1)针对生物技术专业特点我们建立了一套较为完善的实验成绩考核体系。针对平时成绩制定了课堂表现积极性成绩、实验报告成绩、实验结果的考核标准,不仅体现了教师的责任感,还激发了学生的学习热情,调动了学生学习的积极性,提高了实验教学质量。目前,我们的考查方式为:课堂表现积极性成绩(占50%)、实验报告成绩(占15%)、实验结果(占35%)。其中实验报告不再是传统的实验目的、实验原理、仪器试剂、步骤等内容的简单书写,要求学生将综合性实验的实验报告以科研论文的模式进行书写,充分锻炼学生的科技写作能力,为毕业论文的写作打下坚实基础。(2)增加学生互评,提高学生团队意识。2015年结合分子生物课程改革的经验,在实验课程改革中,我们开展了小组教学的方式。1个小组5―7个人,完全按照全国大学生系列科技学术竞赛的流程管理考核学生。实验的题目、方法、结果等都是小组集体完成,最后的考核完全按照大学生挑战杯的答辩方式进行。经过该方式的尝试,我们的实验课改革已经初见成效。 生物技术专业论文:民族高校生物技术专业学生综合能力培养的探索与实践 摘要:针对目前生物技术专业学生存在无法满足人才需求的状况,通过分析高校教育自身原因基础上,提出了在课堂教育的基础上,加强实践教学教育、社会教育、创新教育及素质教育,以提高生物技术专业学生综合能力的教学改革思想。以提高综合能力为导向的教育改革,是高校教育的目标,也是实现人才培养与就业“零距离”的根本途径。结合目前我校现有的统一规格教育模式,进行了分析,提出了以培养学生综合能力的教学改革思路,实践证明该教学改革对提升生物技术专业的水平,提高本专业学生的综合能力均有很好的效果。 关键词:生物技术专业;综合能力;培养 生物技术作为面向21世纪前沿的科学与技术,必将成为带动相关产业迅猛发展新型技术,生物经济也定将成为21世纪新的经济增长点。目前全国范围内已有数十所高等院校设置了生物技术专业,也培养了许多掌握了生物技术基础知识和基本技能的专业人才。然而,随着科学技术的快速发展,生物技术的发展也发生了日新月异的变化,随之导致的社会对人才的需求也发生了巨大的变化。在传统的课程体系、培养方案、教学模式、教学实习方案等条件下培养出来的生物技术专业人才已无法满足社会对生物技术人才的需求,加之生物技术专业开设时间不长,均属于新兴专业,还需从教学的各个环节不断的进行完善与改革。以培养出符合当前形势下社会对生物技术专业高端人才的需求。 一、培养方案的改革创新与学生综合能力提高的必然联系 培养方案是所有高校根据上级教育部门的精神,结合本校自身的实际情况,有针对性制定的人才培养方案及课程体系,是人才培养的模式的理论基础,各大高校制定的培养方案既能体现教学过程的共性与个性,又能体现教学的统一性与多样性的特点,并作为的教学任务的重要导向,包括理论教学体系与实验教学体系,共同构成专业课程体系,这也是当前教育改革活动的重点所在。其中课程体系又是人才培养的体现和保证。所以培养方案应适时进行更新改革,使学生能够更好地适应社会。现有的培养方案更多是为了学生能够顺利毕业而制定的,因而导致现有毕业生的专业水平较差,适应社会能力较弱,缺少创新能力。生物技术产业发展的特点要求生物技术及应用专业的在校教育,要不断调整,才能适应新的社会需求。要将生物技术专业办出特色,所培养的学生综合能力强,更符合社会需求,就需要根据社会需求,随时调整教学方向和课程体系。 一方面要适时修订理论教学体系,拓展专业方向;理论是实践的基础,服务于实践。过去生物技术专业培养方案的培养的学生毕业方向主要以考研为主,其次是一些生物制品公司,培养目标是培养具备生物科学与技术基本理论、基础知识和基本技能的专业人才。随着我国经济社会的快速发展及地方经济发展的需求,我校生物技术专业的理论课程体系已逐渐由原来的基础理论课程、专业基础理论课程以及专业理论课程老三样纵向教学,转向打破学科界限,纵横结合的理论教学体系,开设一些相关专业的专业理论课程,如植物生物技术、食品生物技术、发酵工程等课程,以培养具备“宽口径、复合型”的生物技术专业高端人才。 在课程设置上尽量增加有助于创新、就业、实践等综合能力提高的课程,如生物技术专业就业指导、生物技术综合技能培训、综合素质教学等,以保证生物技术专业毕业生综合能力得到大大提高,更具有竞争性。 二、改革实验教学,培养学生综合能力的探索与研究 实验教学是高校教学体系中的一部分,对于提高大学生的综合素质、培养学生的实践能力以及创新精神均有着特殊的作用。生物技术专业作为一门实验性比较强的专业,实践能力的培养与提高,对培养适应社会需求的综合能力强的高端人才十分重要。我国著名的物理学家冯端院长说过“实验室”是现代大学的心脏。现代实验教学成果告诉我们,高校实验教学在培养创新型人才及实践型人才方面有着十分重要的作用。目前高校教育还普遍存在着以“重理论、轻实践”、“重知识传授、轻能力培养”的思想,严重影响了高校的实践教学、学生综合能力以及创新能力的培养。目前绝大多数高校的实验课的开设还主要以围绕服务理论教学的验证性实验为主,在很大程度上缺少用于培养应用型以及创新型人才的实验教学内容,也只能是一种灌输式教学。本人通过对研究生的实验教学进行了尝试性研究发现,正确引导学生进行独立的实验,对学生独立能力、探索能力、创新能力的培养十分重要。作为一名导师,在指导研究生科学研究的过程中,当学生遇到问题时,教师不应一股脑的将解决方法全部道出,而应给学生本人留出一定的思考空间,通过适当引导,使学生通过独立思考找到解决问题的途径。通过这样的过程,一方面增强了学生的自信心,另一方面学生的独立思考、动手以及创新等综合能力也得到了很好的培养与增强。 并建立开放式的实验教学运行机制。有必要打破传统的定时定点的实验教学模式,实验室应全方位的面向学生开放,每位学生可以根据自己的时间、兴趣随时到实验室实验或学习,使得实验室在时间和空间上具有更高的`活性,一方面可以为学生提供全方位、多领域的思考问题和创新研究的机会,同时也大大提高了实验室及内部仪器设备的利用率。本着以学生为实验主体,处于积极主动的地位,由学生自主设计实验方案,分析实验结果及数据,教师辅导相结合的模式,对学生创新能力的锻炼起到重要的作用。 三、增加与社会接触的机会,进一步提高综合素质 目前高校学生所面临的最为严重的问题,就是在校期间缺少与社会近距离接触的机会,尤其对于民族院校,由于受到民族文化、语言以及习俗的限制与束缚,使学生对社会热点的关注以及接触的范围更加局限。民族高校大学生具有鲜明的代表性,能够代表少数民族的特色,所以民族高校学生综合能力的培养十分关键。近几年的调查发现,在高校中部分在假期经常参与社会实践,勤工俭学的学生在为人处事、接受新鲜事物、实践能力等方面均略高一筹。因此我们可以通过学校与企业联合培养、寒暑假社会实践、夏令营、学术活动等社会活动,为学生提供更多的与社会接触的机会,使学生能够在学校与社会的交替变换中得到综合锻炼,不断提高学生的素质与思想境界,这与实践能力的提高是相辅相成的,以便提早做好适应社会的需求与发展准备。 民族高校大W生具有鲜明的代表性,我们通过修订人才培养方案,开展教学内容与课程体系改革,因材施教,按生物技术专业应用方向细分培养,形成专业独特的培养特色和人才素质表征,培养出更适合于生产、科研开发或社会产业需求的综合实践能力强的专业人才,拓宽毕业生就业渠道,最终增强毕业生在社会上的竞争力。 生物技术专业论文:地方型本科高校生物技术专业人才培养模式探讨 摘要:地方型本科高校生物技术专业的主要目标是为地方生物产业培养应用型、技术型和复合型高级专门人才,培养的毕业生大多到本地区的生物技术企业生产一线从事技术工作。因此,地方型高校生物技术专业在制定人才培养方案时一定要注意立足地方实际的原则,根据地方区域经济的实际需求来优化理论教学内容,通过实验教学、生产实习、毕业论文等环节着重提升学生的实验技能和创新思维。 关键词:生物技术专业;地方型本科高校;人才培养模式 进入21世纪,生物产业迅猛发展,已成为增长最快的经济领域,涌现出大量生物产业成果,表明生物产业能够在环境、健康、能源和粮食等重大问题的解决中发挥不可替代的作用。国内外都高度重视生物产业的发展,纷纷制定中长期发展规划,加大投入,试图占领生物技术领域的各块高地。我国在“十一五”期间就把生物产业作为重点发展的领域,将生物产业列入战略性新兴产业;“十二五”期间制定了《“十二五”生物技术发展规划》,全面推进生物产业的快速发展。“十二五”以来,我国生物产业复合增长率达15%以上,2015年产业规模超过3.5万亿元。最近,发改委印发《“十三五”生物产业发展规(2016-2020)》,提出到2020年,我国生物产业规模达到8至10万亿元,生物产业增加值占GDP的比重超过4%,成为国民经济的主导产业。生物产业的迅猛发展,对生物技术专业人才的需求量也在逐年上升。 生物技术是一门多学科交叉融合、理论与实践并重的新型综合性学科,具有很强的实践性和应用性,在国家经济社会发展中的地位和作用日益突出。由于生物技术专业涉及的领域非常广泛,任何一个高校都不可能培养面面俱到、行行精通的生物技术人才,特别是对于一些新建地方本科院校,由于师资力量、办学经验以及生源质量等方面的限制,其人才培养模式与那些“211”、“985”等高水平大学相比有很大的不同[1]。地方型本科高校的生物技术专业在办学中一定要结合自身优势,办出特色,本文就地方型本科高校生物技术专业人才培养中存在的一些问题及改进措施进行探讨,以期为这些高校生物技术专业的发展提供新思路。 一、认清学校办学定位,明确人才培养目标 按高等教育人才培养目标定位划分,高等学校培养的人才主要有三种类型:重点大学培养的是以学术为主的研究型人才、普通本科院校培养的是以开发性和应用性为主的应用型人才、高职类院校培养是以技能为主的应用型人才。作为地方型本科高校,其主要目的是为地方行业培养各类应用型、技术型和复合型高级专门人才,培养的毕业生大多到企业、公司等生产一线从事技术工作。地方型本科高校在确定生物技术专业人才培养目标时,首先应认清自身的办学定位,制定符合学校及地方经济实际的人才培养方案。因此,地方型本科高校生物技术专业在制定人才培养方案时一定要注意立足地方实际的原则,在人才培养目标及模式上也要避开与“211”、“985”等重点大学撞车,而是需要寻找新的突破口[2]。笔者认为,这个突破口可以从两个方面来确定:一是办学实际,审视自身在多年办学中形成的特色是什么;二是要参考地方经济需求,因为地方型本科高校的生源大多都来源于学校驻地附近,学生的就业也大多会选择在学校驻地周边,因此培养地方经济发展所需要的生物技术人才尤为重要。 二、基于全面发展和重点突出相结合的原则,优化理论教学内容 生物技术专业涉及领域非常广泛,包括与国民经济息息相关的诸多产业,如农业、能源、环保、化工、医药、卫生、食品等。生物技术专业包含的理论课程非常多,包括专业基础课程(如高等数学、普通物理学、无机及分析化学、有机化学等)、专业课程(包括植物学、动物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、微生物学、分子生物学、基因工程、细胞工程等),以及专业选修的课程(如生物统计学、生物信息学、免疫学等)等。生物技术专业总共可以开设的课程达70余门,这些课程有些内容相互交叉融合,有些课程自成体系,这么多课程在开设与否及学时安排上不可能同等对待。所以,每个高校必须根据自己的师资现状及人才培养目标,对这些课程进行有重点的教学。对于内容有交叉的课程,需要统筹梳理,进行理论教学内容的优化,精简生物技术专业的课程体系,突出重点课程。 三、强化实验课程,提高学生的动手能力和创新思维 实践能力培养对生物技术专业应用型人才培养质量来说至关重要。实践能力主要是通过实验、专业实践及生产实习来进行培养的。生物技术专业的实验课程大体可分为三种类型:一是“验证性”实验,主要是一些基础课的实验。二是“理论+技能性”实验,这些实验课程既能够验证知识,又锻炼学生的实验技能,主要是一些专业课的实验。三是“开放性”实验,是学生在掌握一定相关知识的基础上,运用已学的实验方法、自行设计实验方案,并在开放实验室独立完成,自主分析实验数据并做出相应结论,在整个实验过程中指导教师对学生只进行宏观地指导监督。“开放性”实验可以让学生主动开拓知识面,灵活运用和归纳知识,培养学生的创新思维和创新能力,对于提高学生的综合素质具有不可替代的作用。但限于经费、设备及师资力量,地方型本科院校中“开放性”实验开设较少。在生物技术人才培养中,应加大“开放性”实验的投入,改善开放实验室条件,强化“开放性”教学。同时,在实验项目的选择、教学模式等环节进行改革,提高实验教学效果,使学生能够通过实验课程真正地领会知识,掌握实验技能。 四、保障实习环节,零距离接触企业生产 实习是高校实践教学的重要组成部分,对于以培养应用型人才为主要目标的地方型高校来说,实习环节尤其重要。虽然各个高校都建有一定数量的校内外实习基地,但学生的生产实习仍面临一系列的困难。首先,校内实习基地不健全,有些实习基地专业对口性较差,难以真正起到作用。其次,已建的校外实习基地多数流于形式,虽然签有实习协议,但并没有真正执行。甚至有些学校把实习环节全部交给学生,让学生通过个人途径自行联系实习。第三,大多数学校还没有建立完善的实习考核机制,没有跟踪学生的实习过程,仅仅依靠学生的实习鉴定表就授予学分。因此,在地方型高校生物技术专业的改革发展中,切实保障实习环节的真正施行是一个重中之重。笔者认为可以从下几个方面入手:(1)通过加强校企合作来促进实习基地建设。可以聘请企业人员给学生介绍企业生产问题,与企业合作开展科技攻关、员工培训等,增强学校与企业的互动,建立良性合作关系。(2)强化实习过程管理,增强带队老师的责任感,督促学生自始至终完成实习过程。(3)建全实习考核机制,采用结果考核与过程考核相结合的原则,全面真实地考核学生在企业所学到的技能。(4)有计划地培训或引进双师型教师,完善双师型教师队伍。 五、严把论文选题,保证毕业论文质量 毕业论文是高等院校教学计划最后的也是最重要的教学环节,是本科教育人才培养计划中的重要组成部分,与本专业的人才培养质量直接相关。毕业论文在选题类型上大体可分为三种类型,即科研型、生产型和综述型。科研型论文是指论文内容主要侧重于理论研究;生产型论文是指论文内容主要侧重于实际生产应用,包括在实验室中研发、小试,或者是学生参与到一些企业的科研项目中;而综述型论文是指学生利用网络、数据库等搜集某一领域的研究现状,梳理概括,并对该领域的下一步发展提出一些展望或建议。从地方型高校的办学定位及培养目标来看,生产型论文尤其是参与企业科研的类型是最适合学生的类型,而在实际中,这一类型的论文开设很少,相反,有很大比例的学生毕业论文是综述型的,这与学校的培养目标是不相符合的[3]。因此,学校应在提高毕业论文质量上下大功夫,创造条件提高生产型论文的比例,这对于培养生物技术专业人才的应用性和实用性极其重要。发展生物技术产业已提升到国家科技重点发展的战略高度,地方型本科高校生物技术专业就是为生物技术产业的发展培养主力军和实际生产者的。地方型本科高校应以适应地方经济发展需求为目标,制定适合的生物技术专业人才培养模式。在理论教学上要以学生就业及学生自身的未来发展为导向,把握主要内容,取舍有度。通过实验教学、生产实习及毕业论文等环节,着重培养学生的实验技能和创新思维。同时,应该创造条件,让学生多走进企业,了解企业的管理模式和生产方式,还要加强对学生的就业指导,引导学生树立正确的择业观和成才观。 生物技术专业论文:生物技术专业多学科综合实验教学改革研究 [摘 要]目前生物技术专业实践教学面临诸多问题。学科综合实践教学模式主要体现在实验教学内容、教学方式和考核方式这几方面。结果表明,改革大大激发了学生的学习热情,使学生能更好地掌握实验理论知识和实验操作技能,提高了学生综合分析、解决实验问题的能力,有助于培养综合型、创新型人才。 [关键词]生物技术;综合实验;教学改革 知识经济时代下,创新能力是个人和社会发展的关键。随着社会对创新型人才的需求逐步增加,培养创新型人才成为目前高等教育的重中之重。高等院校在实践教学过程中,应当着重培养学生的创新型思维能力和探索能力,增强学生解决实际问题的能力,以培养创新型人才。现如今,各学科之间的联系日益紧密,与生命科学相关的交叉学科、边缘学科发展迅速。生命科学类课程具有较强的实践性,开设实践教学课程对培养学生的动手实操能力、创新能力和综合能力具有极其重要的意义。 但是随着近年来高校的不断扩招,教育资源不足以及教育模式单一化的弊端日益突显出来。当前高校的实践教学模式已经无法达到培养创新型人才的要求。提高学生的实践能力和创新思维是当前实践教学改革的重要内容。目前开展的实验课仅仅是作为课堂教学的辅助内容和手段,虽然这可以与课堂的理论教学相衔接,但其弊端也很明显,其弊端主要体现在以下几个方面。第一,课程内容单一,课程安排的验证性实验以教科书中的理论为主,往往忽略各学科之间的联系,缺乏系统性、综合性、连贯性,对学生创新思维能力的培养不利。第二,传统的实验教学,让学生只会“照葫芦画瓢”,学生完全是被动地进行实验,只会按部就班地依据实验指导书上的实验目的、实验原理、实验步骤等来进行实验。这种如同按方抓药般进行的实验让学生缺乏发现问题、分析问题及解决问题等技能的锻炼,会影响到学生的学习兴趣、对学生的培养效率和学生全面素质的提高,学生潜在的自主学习能力和创新能力得不到充分的发挥。第三,实验内容重复老套,各门实验课程在实验课上自成体系,各课程实验性质和内容相似。第四,学生数量多,课程安排时间紧张,实验仪器设备、师资、实验空间、经费等教学资源配置无法充分利用。可见,面对当前实践教学的不足,实验教学改革势在必行。实践教学课程由开始的单一封闭的验证性实验逐步朝着多元开放的综合性实验和设计性实验方向转变,但是如何使各学科间紧密衔接,利用与之相关的交叉学科和关联学科,优化实践教学体系,在原基础上建立更具开放性的管理模式,这已经成为实践教学改革的重要目标之一。 开放性多学科综合实践课程应聚焦于创新型人才的培养。针对当前实践教学课程中综合性实验突显出来的问题,应打破实践教学原有的局限性,建立具有开放性的实验管理模式,提高实践教学的质量,优化教学资源配置,在专业实践教学的过程中培养学生独立自主的学习能力和创新能力,对开放性多学科综合实践教学理论进行更为深入地探讨,建立新型实践教学模式。 一、实验教学改革措施 (一)教学基地和师资队伍的完善 一方面,专业实验室应当整合各项实践教学资源,完善实验室的实验仪器设备,将实验室综合研究功能提升到一个新的层次。另一方面,教学经验丰富的教师可以教学团队的形式参与到实践教学中来,以科研小组的形式开展实践教学工作,监督指导实践教学的设计及实践,打造更具凝聚力的实践教学团队。 (二)实践教学课程的设置 传统的生命科学实践教学课程内容随着各学科理论知识的不断发展及科研技术的不断成熟已经逐步自成体系,但是这也使得各项实验资源的利用及其优化配置受到一定程度的影响,这给学生实验技术及创新能力的提高带来了一定的负面效果。在生命科学多学科实践教学改革中,应以分子生物学、与基因工程相关课程的实验为主,穿插综合运用生物信息学、微生物学、生物化学等课程的知识,将科学理论知识与科研实H操作相结合,遵循实验内容由易到难的原则,循序渐进地设置验证性实验、综合性实验以及创新性实验三者相结合的实验课程体系。此外,还应将各学科的知识整合到实践教学中,以培养全面、综合型人才。 1.验证性实验课程的设置 与传统的实践教学不同,验证性实验已逐步成为学生基本技能培训的主要形式。验证性实验课主要是在学生学习理论知识的同时相应地安排一些基础性实验,其主要开设在大二阶段。其是想让学生通过实验达到巩固课堂科学理论知识的目的,并使学生熟悉各类常规实验仪器设备的科学操作,掌握科研活动的基本实验技能。同时,也应当鼓励学生养成课前预习、熟悉实验流程的学习习惯,并在实验过程中培养学生及时准确地记录相关实验数据、对结果进行独立思考和分析及规范撰写实验报告等能力,为学生后期相关课程的学习夯实基础。 2.综合性实验课程设置 综合性实验课程是在验证性实验的基础上开展的一门对众多科学理论知识及科研技巧进一步学习、理解、掌握的课程。综合性实验课程的学习涉及各科理论知识,需要综合运用各类实验技能。综合性实验课程作为一个熔炉能将科学理论知识和具体的实践操作熔铸在一起,使两者之间的联系更为紧密,使学生能够更全面地吸收消化所学的知识。学生在连贯的实验过程中通过自己主动查阅相关资料,并在教师的监督指导下独立完成实验的设计和实验操作。在整个综合性实验课程中,导师只是扮演监督指导的角色,而学生才是自主独立地通过具体实践教学解决实际问题的主体。这能培养学生自主学习、独立分析问题和解决问题的能力。 3.创新性实验课程设置 创新性实验课程是在验证性及综合性实验课程的基础上开展起来的,它具有一定的挑战性,对于培养学生的科研能力及创新能力意义重大。在创新性实验课程中,导师为学生规划实验选题范围,由学生自主选题并组成科研小组,学生独立自主地查阅参考文献,设计实验方案,以 PPT的形式交流探讨并验证方案的可行性,进而确定课题的研究方案,开展实验。在实验开展中,小组成员积极参与课题的选择、设计、实操等过程,导师则从旁监督指导,为学生答疑解难,实验结果及分析以实验报告的形式提交。通过创新性实验课程的学习,学生的主观能动性和发散性思维得以发挥,独立自主的学习能力得到培养,学生的团队协作能力得以提高,科研小组的凝聚力得以增强,这为今后学生参与科研活动打下了坚实的基础。 生物技术专业论文:关于生物技术专业产学研一体化人才培养模式创新 摘要:高校培养生物技术产学研一体化人才模式,是地方农业院校人才培养的必然趋势,同时也是生物技术研究成果转化的一种特殊形式。利用产学研一体化人才培养模式,不仅可以促使地方农业院校在生物技术专业改善教学质量、优化教学品质,更可以提升生物技术专业学生的综合能力。 关键词:生物技术 地方农业院校 产学研一体化 培养模式 产学研一体化人才培养模式即教育、生产、研究三位一体的培养模式。产学研一体化是地方农业院校培养生物技术专业人才的创新模式,是集学校、学生与用人单位三方之力,共同解决人才培养弊病的重要方式。 一、产学研一体化培养模式的必要性 产学研一体化是生物技术专业的必要培养模式。生物技术专业是以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计,改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的学科,其专业培养目标在于为生物研究与生产领域培养应用型人才。[1]生物技术的专业性质决定了该专业学生必须具备较高的专业素质,较强的动手能力与实践能力,同时还要具备创新性。因此,其培养方式不应套用生物学理论类专业的培养模式,而是应该立足于实践,着眼于技术,有针对性地对学生进行培养与训练,产学研一体化的培养模式成为首选。 产学研一体化是地方农业院校的必要培养模式。对于地方院校来说,教育教学资源有限、科研力量薄弱成为人才培养的制约条件。通过产学研一体化,可以借助社会与用人单位的资源与力量,减轻学校的压力。加强与用人单位的联系与互动,不但能在人才培养阶段受益,更可以为人才输出与科技成果转化增加机会,可谓是一举多得。[2] 产学研一体化是以学生为本的培养模式。在专业理论课程中引入实践机会,不但可以增加学生的学习兴趣,同时可以在应用中增强理论学习效果。 产学研一体化是解决用人单位人才困境的重要方式。用人单位与大专院校的交流沟通,有助于增强院校专业设置的针对性,为人才的定向培养提供导向,同时可以使用人单位在降低人力资源成本的同时增加人才储备并降低员工培训时间。 二、生物技术专业产学研一体化的具体方案 (一)理论课程多级化 生物技术专业的理论课程通常只分专业课和非专业课,这样的专业设置方式过于突兀,会给教师和学生一种专业课重要而非专业课不重要的心里暗示,而很多与生产相关的课程,如工程制图、质量控制等属于非专业课,十分不利于人才培养。根据产学研一体化的人才培养模式,可以将生物技术专业的理论课程设置为多个层级,以从理论到实践的方向命名。(表1) 改变课程设置的同时也需要改善教学方法,更多的运用如模型、多媒体等教学手段,让基础理论更加直观、生动;增加实验课的比重,让理论知识“学以致用”;同时尽可能地创造机会带领学生到企业与科研单位参观考察,增加学生对于知识转化产值的感官体验。 (二)实践课程灵活化 在培养方案中增加实践课程设置,即教师提出多个课题,学生根据兴趣选择方向进行小组研究。在此过程中,锻炼学生独立思考、解决问题与团队协作的能力。在理论教学的同时引入实践教学有助于增强学生的研究能力,培养其科研独立性与创新性。并且实践课程不同于实验课,实验课所涉及的均为验证性内容,实验过程明确,实验结果单一,目的是为了锻炼学生的动手能力、提高实验技巧;而实践教学的重点在于对问题的理解与实验方案的制订。 (三)实习安排合理化 实习阶段是产学研一体化培养模式中优势较为突出的部分。通过产学研一体化,学校可以改变过去“生拉硬拽”的实习安排模式,而是成为桥梁,向学生传递用人单位的需要,向用人单位反映学生的诉求。 (四)评价标准多元化 产学研一体化培养模式的灵活性与多元性,决定了其评价标准必须多元化。在以考试与考核成绩为主的基础上,引入多重等级评定与多方评价制度,避免单一标准与一言堂带来的不利影响。 三、结语 产学研一体化是地方农业院校生物技术专业人才培养的重要模式,不但能够加强三方交流,打破信息壁垒,让三方切实受益,并且有助于节约人力资源,促进社会发展。 生物技术专业论文:浅谈生物技术专业分子生物学实验准备工作 摘 要:分子生物学是生物技术专业的必修课,分子生物学实验课是将理论转化为实践的桥梁,而实验准备是这座桥的支柱, 做好充分的实验准备是上好实验课的前提。该文从如何做好实验准备进行思考,有望为教学质量的提高提供更好的参考。 关键词:生物技术专业 分子生物学 实验准备 分子生物W是一门理论与技术并重的学科,特别是对于生物技术专业的学生来说。在分子生物学教学中实验教学占有举足轻重的地位[1],学生每次实验能否成功,以及对相关知识的掌握程度,主要与课堂教与学有关,但实验准备也是一个重要影响的因素。我们在多年从事《分子生物学实验》的准备过程中逐步认识到实验准备的重要性,做好实验准备工作,这对提升教学质量和提高学生的创新意识和学习主动性具有重要作用[2]。笔者站在教辅工作者的位置上,对如何做好实验准备也有一些自己的看法和理解。 1 分子生物学实验准备的重要性 充分的实验准备是实验能够顺利高效进行的保障,通过预实验能够提前发现问题,对实验设计方案进行改进和调整,同时,让学生参与预实验,有利于调动学生的积极性,增强学生对理论知识的掌握,提升学生的操作能力,使他们养成良好的科研态度和习惯。实验准备不仅让学生受益,相关教师也能在此过程中站在学生的角度思考实验,从而提升教学水平,提高教学质量。 2 怎样做好分子生物学实验准备工作 实验材料的准备是否充分与完善,直接影响到实验的进程和效果[3];而详细周全的实验计划能确保实验顺利高效的进行;认真做好预实验可以保证实验材料准备充分及实验方案的可行性;良好的实验室环境和秩序也是实验得以顺利开展的保障;实验准备教师能够熟练掌握相关操作技术,提升自身理论水平和业务能力对实验教学质量的提升也具有重要作用。 2.1 实验材料的准备 分子生物学实验材料的准备工作中,制定详细周密的计划是十分必要的。根据实验内容计划,实验材料应提前清点,如有缺少应及时补充齐全,实验仪器如有损坏应及时维修或购置。根据分子生物学实验的连贯性特点,准备材料的品种和数量要保证整个实验流程所需,例如质粒DNA的提取与鉴定、质粒DNA的转化、质粒DNA的酶切等,对于这些实验必须做好每一步实验的准备工作,否则将影响整个实验的结果。有些物品需要提前几天准备,切不可按常规的只在实验前1 d准备,否则影响整个实验进程。除了一些药品和耗材以外,对于一些有特殊要求的实验材料,包括培养基的制备(LB培养基)、高压灭菌、玻璃器皿的清洗等,应该严格按照要求准备。 2.2 预实验模拟学生实验过程 生物技术专业学生要求理论与实践并重,在学好理论课的基础上,对实验课的要求也提高,让学生参与预实验有利于培养学生的独立操作能力和实践能力。学生刚接触分子生物学的实验时,常常出现一些失误,主要表现为样品取错、样品混淆、样品意外丢失、加错试剂、实验顺序颠倒、看错实验条件等等。因此,认真严格地做好预实验,是提高实验教学质量的保障,学生参与预实验不仅能够降低学生实验的盲从性,而且学生可以提前发现问题,对正式的实验能够得心应手。实验员也可以通过预实验对实验准备的试剂药品用量进行提前评估,对实验仪器设备进行调试,在预实验中发现的问题,可以及时反馈给任课教师,从而在课堂中对学生进行有针对性的指导,实现高质量高效率的教学。 2.3 加强实验室管理工作 实验能顺利高效进行的基本保障是良好的实验室环境和秩序[4]。因此,我们应该从以下几个方面做好工作。 保障实验室安全。包括生物安全、药品安全和操作规程的安全。对人体有害的菌种、细胞、挥发性药品应妥善保存,学生实验过程中戴手套口罩防护,避免进入口腔鼻腔,应向学生交代清楚有毒有害试剂及特殊试剂的保管和处理原则,避免实验过程中打翻药品等事件的发生。 管理实验材料。确保实验正常开展,实验材料需要及时补给和更新,实验员应列出详细实验材料清单,课前和课后让每组同学按清单一一清点,确保材料齐全,不影响下次实验。让学生参与管理,不仅可以减轻实验员的工作量,提高工作效率,而且可以增强学生的责任感和对实验更清晰的认识。如有实验过程中损坏的材料,正常损毁的登记好补齐;由于学生操作不当或故意损毁的,登记入册要求学生照价赔偿。 维护实验仪器。实验员做好仪器使用辅导工作,避免因学生盲目操作而造成的仪器损害。若仪器出现故障,应及时请专业维修人员进行检修,不能让学生强行进行操作。实验结束后实验员记录仪器使用情况,对相关仪器进行维护。 规范要求学生。实验前,要求学生了解实验室管理规范,必须对实验的目的、原理、方法、预期结果有明确的认识,认识本次实验所涉及的药品特性,特别是对人体有害、易燃易爆易挥发特殊保存的药品,熟知仪器的操作规范;实验过程中,要求学生认真实验,规范操作,如实记录;实验结束后,要求学生恢复台面、地面的整洁卫生,安排专门的值日生负责实验教室的卫生。 2.4 提高自身专业素质 随着实验课程占据越来越重要的位置,实验员既是技术人员,又是管理员同时也是实验教学教师之一,做好实验员的工作至关重要,应从以下几个方面提升自身的专业素质。 锤炼精湛的实验技术。实验员的基本工作是进行实验前的物品准备和预实验,实验中的技术辅助指导,实验后的清洗整理以及日常仪器设备的维护等管理工作[5]。实验员想要更好地完成工作,就需在储备一定理论知识的前提下,重点抓实验技能,而技能的提高不是一日之功,需要经过刻苦训练反复实践。可以通过参加仪器设备的培训,到兄弟院校参观学习,开展实验室内部的互教互学等这一系列的措施,掌握多门专业实验操作技术,使实验技术人员的专业素质得到显著提高。 培养良好的组织管理能力。实验室管理是高校实验室建设的重要组成部分,实验室的日常管理是实验技术人员的一项主要任务[5]。它包括实验室安全管理、实验材料仪器的管理及对实验教师和学生的组织协调管理。这就要求实验员掌握现代科学管理知识,按照科学管理原则,强化实验室的科学管理[6]。实验室管理水平的提升对于提高仪器设备利用率,提高教学质量,培养合格人才等具有重要作用。 适量进行教学和科研工作。实验员的工作范围不仅仅是实验准备,同时还兼有实验教师和科学研究人员之职。实验员利用自身得天独厚的条件,在教学上,向任课教师学习并承担一部分教学工作,在科研上,利用现有实验室优越的条件进行科学研究,包括实验条件和实验技术的优化研究,立足于本门学科的基础探索,带领学生完成创新性实验及毕业论文设计等。实验技术人员通过多方面的培养锻炼,努力成为综合素质高的综合性人才。 3 结语 通过实验技术人员精心的课前准备、课中指导、课后管理的一整套实验教学服务体系,相信本校的生物技术专业的本科生能够在实验中积极思考,增强动手能力,成为综合素质强、有创新精神的生物技术高级人才。 生物技术专业论文:生物技术专业分子生物学课程教学改革探索 摘 要 分子生物学是生物技术专业学生必修的一门重要基础课程。由于分子生物学理论知识更新快,实验技术发展快,加之内容较为抽象,可从合理利用教学方法、提倡分组讨论,开展小班教学、利用网络资源,提升自主学习能力、建立形成性评价体系、以及优化实验教学体系等方面进行教学改革,以提高生物技术专业分子生物学的教学效果,培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型生物技术专业人才。 关键词 生物技术 分子生物学 教学改革 生物技术专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,具有良好科学素养及创业精神,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在科研机构、高等学院和相关企业等单位中从事科学研究、教学、管理及商业服务的高级专门人才。 分子生物学是从分子水平上研究生命现象、生命本质及其规律的的科学,主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是21世纪最具活力的生命科学之一。[1]目前,分子生物学是生物技术专业学生一门重要的专业必修课。因此,确定合理、科学的教学改革方案,优化、重组教学内容,精心设计教学方法和教学手段,对保证生物技术专业分子生物学课程教学质量具有重要意义。[2] 1 分子生物学教学现状 (1)分子生物学是生物技术专业的一门主要课程,教学单位往往会根据教师上课需求以及市场需求来选择教材,然而,却有可能忽略了对学生的接受能力以及理解程度的考虑。部分分子生物学教材内容高深莫测、专业词汇多且与实际联系不够紧密,造成学生在学习过程中困难重重,严重降低了学生对该学科学习的积极性。 (2)教学条件限制。在分子生物学课堂中,使用多媒体设备等教学手段对提高学生的学习积极性以及学习效果有明显的促进作用。然而,部分教学单位由于教育资源分布不均匀,难以利用先进的教学手段。 (3)分子生物学课程所涉及的知识c以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受。 (4)理论知识更新快,实验技术发展快。分子生物学作为生命科学的前沿学科,其发展日新月异,这也对教学提出了更高的要求。授课老师需及时接纳最新知识,充分备课。 2 分子生物学教学改革的主要措施 2.1 PBL教学法的合理运用 PBL(problem-based learning,问题式学习)教学法于1969 年由美国Barrows教授创立,并引入高等教育,很快在高校中广泛应用。是一种以问题为导向,以学生为中心的教学方法。其主要流程是:老师提出问题,学生作为主体进行分组讨论,学生解决问题。[3]在PBL教学过程中,学生是主体,老师则主要起到辅导的作用。分子生物学课程内容复杂,用传统的教学方式不易调动学生的学习积极性,而且课堂效率不高。在课堂中适当引入PBL教学法,可改善教师唱独角戏,学生被动接受的状况。 在进行PBL教学前的备课过程中,任课老师应查阅大量的文献,充分考虑在讨论案例过程中可能出现的问题,内容涉及分子生物学以及其他学科如生物化学、细胞生物学等。在课堂上,教师应寓教于乐,充分调动学生积极性,控制好课堂节奏,同时应根据教学大纲的安排,强调学习过程中应掌握的知识要点。[4] 在分子生物学的教学过程中,PBL教学可分为四个阶段:(1)提出问题。开展PBL教学的时间不宜在课程开始的阶段,而应在课程中后期,学生具有一定的分子生物学基础后再开展。PBL教学讨论的主要题目应该是分子生物学教学过程中的重点或者难点,并且结合生活实际的讨论内容。教师在这个过程中是组织者的身份。(2)人员组成。为调动学生参与的积极性,同时考虑到团队的高效性,将每个班级分成4~6组,每组包括4~6 名同学。分组结束后,要求各组成员选拔出该组的组长并选定拟解决的问题,然后进行人员的分工,明确每个成员应完成的内容和时间节点。老师负责全程把控,掌握教学的整体节奏与进展,及时了解各组的情况,包括进程、主要观点、存在问题、后续进展等。鼓励各组结合自己的研究、思考提出自己的想法。对成效较好的小组,给予肯定和表扬;对存在问题较多或进展较慢的小组有针对性的指导,帮助小组找到解决问题的优秀路径。(3)成果展示。学生展示自己的研究成果,并开展充分讨论。主讲老师在学生讨论完毕后,对学生的成果、讨论的主题、各组的亮点、学生关注点较集中或争议较大的问题、学生未掌握到的知识点、研究时未关注的部分、下一步学习或研究中需要改进的研究方法进行总结、归纳,并提出改进意见。[5](4)考核评分。考核评分是对PBL学生成果的集中体现,评分体系主要包括三部分:一是课件制作,占比30%,评价标准主要是内容正确、重点突出、课件美观、清晰易懂,能综合运用图片、音频、视频、动画等表达自己的观点;二是课件展示,占比40%,准备充分、逻辑正确、条理分明、落落大分,能清晰的阐述自己的研究成果、观点等;三是课堂讨论:占比30%,主动思考,积极参与,能够抛出富有启发意义的论点,回答问题时中肯全面。 2.2 提倡分组讨论,开展小班教学 在讨论课开始前2周,老师将要讨论的内容告知学生。以小组为单位进行学习,各小组成员间可以进行分工协作,分头寻找资料、讨论并汇总;课堂上以小组形式提出问题,介绍小组观点、结论,老师也会对该小组的汇报进行点评;课后以小组为单位进行复习,增强学习效果。小组学习活动的意义既体现个人的价值和责任,更强调成员间彼此赋予信心和力量,通过体验团队的智慧和协作,培养了学生间可贵的团队合作精神。 分子生物学的课堂提倡小班教学。一方面,可以增加师生间互动的频率。由于分子生物学课程所涉及的知识点以及生物学过程,大多数是看不见摸不着的微观世界,学生在学习的过程中难以直观感受,这就增加了学生学习该课程的难度。小班教学有助于老师关注每一个学生对相关知识的把握;另一方面,小班教学易于实施多种教学形式,灵活掌握教学要求和进度,便于及时调整教学内容。 2.3 利用网络资源,提升自主学习能力 自主学习强调的学生作为知识的主动构造者自己进行学习的意愿和能力,反映了教学向个性化、创新化、自主化、多元化过渡的趋势。分子生物学作为前沿科学,信息量大、更新快,要积极利用互联网信息资源,提升学生学习和借鉴优秀研究成果、自主学习的能力。教师要由照着教材讲变成开放式、启发式教学,最大限度调动学生学习的积极性、思考的主动性、课堂的参与性。鼓励学生自主学习,主动去学习和研究当前科研的最前沿知识,在研究的过程中敢于提出自己不同的看法,培养学生探索创新精神。[6]让学生由被动受教变成自主学习,主动参与到课堂学习中,形成教学工作“教”与“学”相辅相成、相互促进。教师要积极拓展教学内容的外延,主动介绍国内外优秀的生物网站、资源库、期刊、论坛等,鼓励学生积极开展课外阅读,丰富学科专业知识、前沿信息、专业词汇等知识,激发学生探索新知识的热情,也不断培养学生自主学习、发现问题、解决问题的能力。[7] 2.4 建立形成性评价体系 “形成性评价”的概念是由斯克里文 1967 年所著《评价方法论》 中首先提出来的,与传统的“终结性评价”不同,它是对学生的学习过程进行的评价,旨在确认学生的潜力,改进和发展学生的学习。因此,形成性评价方式更能体现出学生的学习效果。[8]分子生物学课程的目的在于培养学生形成良好的分子生物学学习习惯和实验习惯,提高他们的科学素养和创新能力。期中或期末考试不能全面真实地反映出学生的真实学习情况,采取形成性评价的方式显得更加科学和必要。具体如下:一是平时成绩,占课程总成绩60%,包括课堂考勤,占总成绩5%、课堂作业,占总成绩10%、课堂提问,占总成绩5%、PBL讨论会,占总成绩10%、实验考评,占总成绩30%。二是期末考试,占课程总成绩40%。由于形成性评价是强调过程的评价方式,引导学生重视平时的学习情况,大大减少了学生考前突击的可能,也更能真实地反映出学生的真实水平。 2.5 优化实验教学体系 分子生物学实验技术是生物技术专业学生必须掌握的重要基本技能之一。其研究方法及策略已被广泛应用于生命科学的研究当中。[9]通过对学生实验技能的培养,一方面有利于将理论教学与实践教学相结合,丰富教学内容,提升教学的实践性、实用性、综合性,便于学生理解和掌握;另一方面,在提升学生综合素质、学习兴趣、创新能力、思考能力等方面也有十分重要的作用。[10]因此,增加分子生物学实验学时数,开展综合实验也是课程改进的一个重要方向。在实验教学中,教师要结合分子生物学快速发展的特点,选取与教学内容相适应的操作性、设计性实验,并做好不同实验之间的关联与衔接,建立实验的逻辑体系。一是分组分工,辅助实验老师提前做好实验准备工,并提前观察、发现问题及时记录。二是教师针对前期准备工作中发现的问题有针对性的阐述,并对实验流程、操作方法、各环节中注意事进行讲解与演示,指导学生开展实验。三是讲解与演示结束后,学生动手实验,教师应注意注意观察过程和细节,对共性问题,要及时统一纠正,对个别同学的个性问题,要个别指导。既确保操作的准确性、严谨性,也要保证实验质量,通过实验检验教学情况。 3 结语 生物技术专业应用人才培养是一个综合性、系统性的工程,涉及到教育环节的方方面面。课程教学是其重要的一环,分子生物学课程教师要积极发挥作用,不断提升专业能力、教学能力,教学理念与时俱进、教学手段丰富灵活,激发学生学习的主动性、创造性,提升学习内容掌握能力及应用效果,为国家培养知识、能力、素质协调统一的应用性、复合型人才。
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船舶电气设备节能技术研究:船舶辅机电气设备节能技术探索 文章摘要:船舶辅机电气设备是船舶正常航行的重要保障,其运行状态对于船舶的实际航行状态具有十分重要的影响,但是由于船舶内部的电力系统是一个相对独立的部分,因此,需要对船舶内部的电力系统,尤其是船舶辅机电气设备系统给予足够的重视。针对目前船舶辅机电气设备系统中存在的能耗较高的问题,有必要对其可采用的节能减排技术进行分析。本文通过对船舶辅机电气设备进行分析,剖析了其可行的节能技术方案,同时针对可行的节能技术进行了分析探讨。 关键词:船舶;辅机电气;节能技术 电力是船舶正常航行的重要保障,不同于其他陆上建筑设备,船舶中的电力系统是一个相对独立部分,其构成较为单一。因此,船舶上具体电力的使用受到了一定的限制[1]。对于航行的船舶来讲,其续航能力是关注的焦点,若想实现船舶更好更快的航行,则需要对船舶的电力系统节能给予足够的关注。在电力系统的众多组成部分中,辅机电气设备是其中较为重要的一个方面。因此,对辅机电气设备采取适当的节能技术具有十分重要现实意义。 1.船舶辅机电气设备运用的节能技术方案 电机设备在辅机电气正常运转过程中需要消耗一定的能源,因此,在满足所需要功能的前提下,尽可能的降低电机设备的能源消耗,对于提高轮船辅机电气设备的运行效率具有十分重要的意义[2]。在船舶的实际航行过程中,辅机电气中的绝大多数设备如风机、水泵等设备长期处于运行状态。因此,电机运行效率的轻微提高即可明显提高辅机电气设备运行中的节能效果。船舶在航行过程中通常会遇到各种不同的工况,而不同的工况亦会对辅机电气产生影响,导致船舶内部电网的电压和辅机电气的设备功率发生改变,出现辅机电气设备的输出功率与实际所需的功率产生偏差,增加能源消耗。另一方面来讲,由于辅机电气设备属于交流异步类型,一般情况下,辅机电气设备的功率因素在0.6-0.9之间,当船舶辅机电气设备承受较大的负载压力是,电网的功率因素也会随时下降,造成能源损耗[3]。统计数据表明,近几年来,船舶辅机电气设备的用电量呈现逐年上升的趋势,如何解决辅机电气设备运行过程中的高能耗问题成为研究热点。通过分析可知,若想实现电机设备在运行过程中的高效率,则需要降低电机设备的能耗。电机设备的能耗分析结果表明,在电机运行过程中,最主要的耗能部分电机中的转子等组成部分,当电机中没有明显的感应电流出现在电机中转子部分的周围,则在电机的运行过程中不会出现涡流损耗等能量损失,因而,可以在一定程度上降低电机的能量损耗,改善节能效果[4]。并且还可以在一定程度上改善船舶内部电网的运行状况,减少内部电网的能量损耗。近年来在空调、冰箱等家用电器中广泛使用的变频技术亦可引入到船舶辅机电气设备的制造中,通过使用变频技术实现无极平滑调速,减少电机设备的额能量损耗。 2..船舶辅机运行过程中节能技术的控制 一般而言,在船舶的运行过程中,辅机电气设备中的泵和风机的流量会随着船舶航行中工况的不同而发生改变[5]。船舶辅机电气设备的额定功率通常是由设计规范的要求所决定的,降低船舶辅机电气设备的功能可以通过调节辅机电气设备的流量来实现。常用的调节船舶辅机电气设备流量的方式是向下调节,可采取截流的方式达到降低流量的目的,可采用减小辅机电气设备的阀口,从而限制流量。但是在这种情况下,由于电机设备的功率和转速不会发生改变,会造成辅机电气设备的能源浪费。对不同船舶辅机电气设备的截流和调速方式对比可以发现:通过适当的关小出口阀,可以达到降低管路中流量的目的。但是在电气设备的运行过程中其特性曲线并未出现相应的改变。但是当采用某些恰当的调速方式对流量进行控制时,则会出现辅机电气设备运行过程中特性曲线平移的现象,表明在相同流量的情况下,通过采用适当方式的调速措施,可以达到改善辅机电气设备节能效果的目的。上述分析表明,可采用同步转速操作方式的电机替换固定转速电机,实现提高辅机电气设备的工作效率,降低船舶能耗[6]。在船舶运行过程中,船舶辅机电气设备的供电频率和电机转速二者之间的关系为正比关系,因此可以通过使用变频技术实现无级调节转速,进而达到提高辅机电气设备工作效率的目的。近年来,电子元器的快速发展,为变频技术引入船舶辅机电气设备提供了良好的条件,有利于今后船舶辅机电气设备节能效果的提高。在船舶的实际航行过程中,船舶辅机电气设备可以通过变频设备实时的改变电机的运行转速,同时辅以对船舶内各系统能源需求的把握,可以实现对辅机电气设备转速的有效控制,达到在满足辅机电气设备流量需求的前提下,降低转速[7]。当辅机电气设备中的转速降低时,其自身的能量消耗同时亦会降低,通常情况下,辅机电气设备的调速范围大致在额定转速的65%-100%之间。除了采取先进的节能技术外,还应当从对应的管理手段方面入手,针对当前采用的管理方式中存在的问题进行深入的剖析,发现其中存在的不足,进行有针对性的改进。就目前我国船舶辅机电气设备管理的现状来看,绝大多数情况下,依旧采用的是粗狂型的管理方式,管理人员也未必能够充分认识到节能管理的重要意义。鉴于目前管理方式存在的问题,在今后的管理工作中,应当进一步加大对管理人员的培训和教育,增强他们的节能意识,提升他们对于节能技术的认识,从而促进我国船舶辅机电气设备节能技术管理方式方法的升级,提升节能管理水平。 3..结语 在船舶众多的耗能系统内,辅机电气设备系统存在着较大的能耗。本文中所提及的节能管理、变频技术的使用等方面的内容不是独立存在的,而是彼此之间相互依存的,唯有通过多种技术手段的共同作用,相互之间的有效协调,方能真正实现船舶辅机电气设备节能减排的目的,最终获得较高的续航能力。 作者:王军生 单位:辽宁葫芦岛91202部队 船舶电气设备节能技术研究:探究船舶辅机电气设备的节能技术 (黑龙江省航道局) 摘 要:节能技术是缓解当前能源紧张形势重要的途径,也是造船以及运输行业经常研究的重点,文中通过对船舶辅机耗电量大会对续航能力造成影响的问题进行了相关的研究,从应用永磁机以提高船舶辅机电动机效率,电机运行时实施变频调速以及辅机的能量需求管理3个方面,对船舶辅机电气设备节能技术进行了详细的阐述,分析的结果表明,推广船舶辅机电气设备节能技术的应用带来的明显的节能降耗效果。仅供专业人士的参考。 关键词:船舶辅机;节能;永磁电机;变频调速;能量管理 相对于陆地电网来说,船舶电网是一个较为独立的小容量系统,而船舶辅机是船舶电网的主要电负荷之一,由于船舶携带的能源数量有限,辅机耗电量如果过大的话必然会对船舶助推设备所需的能源份额进行占领,这样就会使航运上的成本增加,也不符合国家能源政策中的节能减排上的要求。因此,对节能技术的采用,降低辅机能耗,是提升船舶续航能力降低运行成本的有效途径,在世界能源紧张的今天意义非常的巨大。 1电动机节能技术 电动机是辅机运转的动力源,也是船舶电网主要的直接用电负荷,因此,电动机效率是节能与否的直接因素。另外,多数船舶辅机,如冷却水泵、主轴滑油泵、通风机、空调压缩机等,在整个航行期间均处于连续运行状态,连续运转的电动机,其效率的改善对降低电机能耗的影响尤为明显。由于运行时间较长,即使电动机效率只提高一点点,整个航行期间累计节省的电能也是相当可观的。 根据船舶电网电制的不同,目前的船舶辅机电动机包括直流电动机和交流异步电动机2大类。由于船舶航行工况发生变化,会引起辅机负载变动或电网电压产生变化,从而导致辅机电动机的输出功率偏离额定功率,出现“大马拉小车”的现象,此时电动机效率急剧降低,电能损耗大大升高。另外,对于交流异步电机而言,其功率因数一般为0.8左右,当辅机负载降低较多时(如接近空载时),功率因数也大大降低,导致电网电流的无功分量增大,网损增加;而直流电动机由于存在电刷,运行期间机械换向会引起电火花,需定期清理或更换电刷,电机维护工作量较大。 近年来发展迅速的永磁同步电动机,为解决船舶辅机电动机存在的上述问题、提高电动机能效,提供了一条有效的技术途径。永磁同步电动机的转子由永磁体材料构成,转子侧无感应电流,不存在转子磁滞损耗和涡流损耗,提高了电机效率;由于无需转子励磁,电机功率因数可接近于,减小了定子电流,进一步提高了电机效率,同时也改善了电网品质,降低了网损;全功率范围内效率高,即使负载降低到额定负载的25%时,永磁电动机效率仍可达到90%以上。永磁电动机启动转矩大,可以用较小容量的永磁电机替代较大容量的一般机,较好地解决了“大马拉小车”的现象。此外,永磁电动机还具有温升低、体积小、重量轻的优点,并且不存在电刷,维护性好,特别适合作为船舶辅机电动机。随着稀土永磁材料生产工艺水平的提高和产量成本的下降,永磁电动机以其在高效节能方面无可比拟的优势,在发电、冶金、陶瓷、纺织等工业领域得到了广泛的应用。永磁同步电动机作为船舶辅机配套电机的应用条件已经成熟。 2运行控制节能技术 船舶辅机大多为风机、泵类负载。对于船舶这样一个中小型管网系统来说,风机、泵的流量需求经常随航行工况的不同而发生变化。由于船舶辅机的额定功率一般按满足最大流量需求的原则进行设计,因此,船舶辅机的流量调节大多为向下调节。目前,船舶辅机进行流量调节时,往往采用截流的方式,即减小出口处风门或阀门的开度,实质是通过增加管路阻力来限制流量,此时电动机的转速基本不变,电功率基本不变,大量电能白白浪费在管路损失上。 在空调装置节能上的管理方面,采用变频压缩机以及变频调速通风机,依据船舱内分人员分布、舱室温湿度、外部环境温度与冷媒水温度上的相关的信息,在满足人员需求与舱室环境需求的前提下,自动对制冷量进行调节,实现空调上的经济运行,空调装置是航行期间的能耗大户,服务的对象主要是人员,当空调区域人员减少或是舱室环境温度不是很高的情况下,可以通过调速对空调的功率进行自动的减小,当空调区没有人员存在时,及时关闭相应的空调制冷,对空调上的能耗进行降低。 在通风机组管理方面,根据舱室大气成分的含量、大气的气温湿度与空气压力等信息,对航行的状况的进行结合采用变频调速对风机上的供风量进行调节,当大气环境质量较好的时候,就可降低电机转速以减少风量上的供给。 3.使用管理中的节能技术 目前,船舶辅机的使用管理在工作中体现的还是比较粗放的,大多仅为投切台数的简单性的管理,只要对基本的供水与供风上的需求进行满足,没有从提高全船电能利用效率的角度对辅机整个的运行实施最优的管理,由于辅机的额定功率输出一般会按照系统最大的需求进行满足,设计上也是根据这个原则作对比,依据设计上的规范,还需要对裕量进行一定的保留,保证辅机上的长期使用。但是,在系统实际的运行中并不能对最大的需求进行满足,而辅机使用的简单管理方式也没有办法根据系统工况上的变化负辅机能量输出进行实时的调节。因此就会存在能量上的浪费。所以在采用节能上的技术优化对全船辅机运行的过程进行管理时,应该从使用与管理的角度对辅机的运行效率进行提升,将辅机电气设备节能管理上的综合管理进行实现,这是辅机节上的又一大重要的技术途径。 节能综合管理的基本原理为:采用信息技术对系统上的实际运行情况与工况参数进行获取,依据系统实际情况上的需求采用变频调速,减载控制等技术手段实时对辅机的能量输出进行调节,实现能量的按需分配与精细管理。达到节能增效的目的,节能综合管理的主要对象包括船舶航行的期间长时间连续工作的辅机设备,如冷却水泵与空调上的装置等,这些设备工作时间长,其中流量上的供给往往会随航行工况上的变化而产生变化,因此,实施节能综合管理能带来很明显的节能效果。 在冷却水泵节能管理方面,可以根据河流环境上的温度与船舶热负荷工况状态以及冷却水泵上的温度信息,通过实施变频调速与冷却水泵运行台数控制等技术措施实时调节冷却水的供给量,当系统热负荷较低时或是外部河水温度较低,船舶换热效率较高时,可降低冷却水的供给量,既能满足系统温度降升控制上的要求。又可以在最大的程度上节约电能。 4.结语 综上所述,船舶辅机电气设备在研究上的重点,在以前的研究过程中,学者将眼光一般放在综合自动化上,以实现无人机舱,远程监控为发展的方向。笔者认为在今后的船舶辅机电气设备发展中需要着重关注节能方面上的技术研究,用以提高全船辅机运行上的效率,将能耗上的浪费进行降低的处理,将船舶的续航能力进行提升,降低航运上的成本。相信在倡导节能减排的今天,这样的做法具有十分重要的意义。 船舶电气设备节能技术研究:浅析船舶电站和电气设备的节能方法 摘要: 在船舶电站和电气设备中,节能是非常重要的。通过有效的节能方法的运用,能够大大降低能耗。本文将对船舶电气设备节能进行分析阐述。 关键词: 船舶;电气;节能;方法 一、前言 当前,我国船舶事业快速发展,船舶供电技术已经取得了很大的进步。但是用电设备的节能方面却处于起步阶段,需要加大研究力度。 二、电气设备要节能,首先应满足其运行技术条件。 电气设备运行技术条件是指规定的运行条件,由于船舶电气设备的工作环境比一般陆地条件恶劣得多,船舶电气设备,除设计、制造、安装必须符合船用环境条件外,还必须保证其在规定的条件下运行。 例如,一台发电机要发出足够的功率,需要有一定的端电压和输出足够大的电流。端电压受到发电机绝缘强度的限制,电流受到发电机允许温升的限制。电流过大或电压过高,都可能使发电机损坏或使用寿命降低。其他电气设备也是如此,需在其规定的条件下运行,包括电压限制,电流限制,功率限制,频率限制,温升限制或特定的接线方式等,都是规定的运行条件。 这些规定的运行条件大致可以分为以下三类: 1、额定值 额定值或额定技术条件,主要是指在规定的条件下,保证电气设备正常运行的额定电压、额定电流、额定功率、额定频率等。有些额定值是靠外部条件满足,例如用电设备的额定电压是电网提供的。如果不在额定电压之下工作,电气设备就不可能正常运行,也就不能安全用电。有些额定值是在规定的条件下设备本身内部产生的,例如额定电流,就是在规定的温升条件下允许用电设备通过的最大电流值。为了保证船舶电站和电气设备的正常运行,在电气管理中,必须保证各电气设备在额定值或额定技术条件下工作。 2、工作制 电气设备的工作制,即电气设备运行时间的连续性,这取决于电气设备的工作温升。 电气设备主要有三种工作制:长期连续工作制.即设备长期连续运行,适用于负载比较稳定的设备;短时工作制,即设备工作时间短而停歇时间相当长,适用于工作时间远小于停歇时间的设备;断续周期(反复短时)工作制,即工作与停歇周期性循环,设备温升低于额定温升,适用于短时间工作与长时间停歇周期性循环的设备。不同工作制的电气设备,结构不同,发热和温升也不同。例如同样功率的电动机,由于工作制不同,其导线的截面积、铁心结构、散热体、绝缘材料都不同,就其导线而言,长期工作制的导线粗,而短时工作制的导线细。 与此同时还有考虑到绝缘材料的耐热等级。 三、节能需改变拖动方案。 近年来在航运界、造船厂和电工产品的供应者之间已经对如何改变拖动方案展开了讨论。下述措施是一些很有成效的方法,因此有必要详细研究其中的关系。 1、变机械传动为电气传动 运行时间较长的船舶辅机传动一般采用机械传动,我们应探讨辅机变机械传动为电气传动的优点。这是因为电气传动在长时间运行条件下效率较高,从而可以达到节能的目的。以油船上的货油泵为例,在汽轮机船上通常是由辅汽轮机传动的,而当用一台调频异步电动机代替辅汽轮机进行传动时,其效率可有显著的改善,也就能达到节能的目的。 2、变恒转速电气传动为可调转速传动 在通常的船舶中,大量的泵是由一些恒定转速的电动机传动的。泵的流量,例如冷却水泵的流量是通过调节节流阀和旁通阀加以改变的。若泵的输送量通过传动电动机的转速来调节时,则这种型式的泵系统的总效率即可得到提高,这样不仅其经济性可以得到改善,还可节省管道和阀件。这种传动可由经过整流器供电的直流电动机进行,多年来这项技术已在很多船舶上得到了很好证明。 四、优化节能方案。 1、认真贯彻执行国家有关节能政策 船舶电气设备的节能设计、安装都必须严格遵循国家的相关法律法规,如《国家产业结构调整指导目录》、《国家淘汰落后生产能力、工艺和产品目录》,《十二五”节能环保产业发展规划》等相关规定。同时必须参考国家、重庆市专业管理、从业机关的相关推荐目录。 2、选用节能效果最佳的产品及补偿方案 一是应当尽量选用最新的节能设备,以前那些技术不成熟、能耗又高的电气设备以及落后淘汰的设备应坚决不再使用。二是在规划设备的节能和补偿方案时,应该全面考虑电气设备的节能性能和节能代价,一定要将节能和产品的综合性能结合起来,争取选择性能优、性价比最好的产品。 五、船舶电气的正确操作可有效节能。 船舶电气设备操作的要求是:一、按操作规程,正确启动、停止设备;二、监视设备运行情况,及时发现并调整任何偏离的参数,一旦发现故障先兆应及时采取阻断故障发展的措施;三、需及时正确处置设备故障,最大限度减少其伤损。为达到这样的要求,使用和管理人员必须具有高度责任心,并具备相应的技术能力,具体表现为: 1、掌握资料,熟悉设备 提高船员电气知识水平,是正确使用电气设备的基础。船上电气设备的操作人员,要认真阅读说明书和有关技术资料,从理论上懂得电气设备各元件的结构、工作原理、线路连接方法等。船上电气设备的管理人员,要了解电气操作人员的操作能力,及时提出培训要求,并提供培训(包括提供教材和资料)。 2、严格遵守操作规程 船舶电气设备分布于全船各处,有的由轮机部操作使用,有的由甲板部操作使用,生活服务设备则是全体船员都可以操作使用。因此,所有相关人员都要严格执行电气设备的操作规程。电气设备应标明关键性操作,应制订正确的操作规程,包括临界操作的即时现场监督和特殊操作之后的及时检查,都是防止误操作的有效手段。 除了启动和停止,电气设备的操作还包括监视它的运行情况。一方面监测参数,与正常数值对比,从而判断设备状态是否正常;另一方面通过看(外形变态)、摸(温度和振动)、听(声音的变化)、闻(散发的气味)等,及时发现电气设备运行是否正常。只有把正确的操作规程落实为每个操作者和监督者的职责,才能保证电气设备不发生误操作,这是减少电气设备责任事故的重要手段。 3、加强监督检查 建立计量器具信息管理系统,确保计量数据准确性。为提高计量管理水平,增强计量技术基础,促进计量管理在节能降耗方面发挥更多积极作用。如目前的新型航道工作船艇都按要求安装有计算机远传监控系统,可以很好的采集和监测各系统和设备的运行数据,为更好的节能降耗提供了科学的依据。 六、船舶电气设备的节能需加强维护。 船舶电气设备的完好,是安全运行和节能的基础,而做好经常性的维护保养工作,是保证电气设备可靠运行的重要措施,也是电气管理人员的日常重要工作。如果电气设备运行状态不好,又怎能保证船舶安全运行和节能呢? 我们对电气设备的日常维护主要有以下几种方式。 1、定期维护(计划检修) 计划检修是以预防为主,根据零件磨损和使用寿命的规律,确定各电气设备的维护保养周期、内容和要求,并据此有计划地检修,以预防设备过早地磨损和突然损坏,保持良好的技术状态,以达到节能降耗的功效;也可以及时发现设备缺陷和隐患,采取技术措施,避免设备事故,延长设备整体使用寿命。 2、视情维修 视情维修以状态监测为基础,可以不失时机地及时维修,避免维修资源的浪费。电气设备的状态监测比较方便,只需简单的电气仪表就能监测电气设备的参数,如电压、电流、功率、频率、波形等,及时发现电气设备运行不正常的隐患。随着新技术的发展,离线状态监测、在线状态监测、连续状态监测等先进的监测手段应用日益广泛,电气设备的视情维修也必将成为主要方式。 3、大修或换新 如果对特殊的故障找不到合适的预防检修、视情维修和状态监测措施,下一个选择就是大修或换新。大修或换新是指在一个特定的工龄期限之前,大修一组件或更新一部件。它必须是技术可行的。适用于可造成较大经济性后果的故障,或者实施大修或换新费用比排除故障费用要低得多时。 4、预定报废 预定报废工作是三种预防工作中经济效益最低的一种,适用于低值和非重要设备。因为降低安全寿命极限可以防止临界故障的发生,从而降低有较大经济性后果的功能故障的频度。 5、三种预防性工作的组合 对于少数具有安全性和环境性后果的故障模式,若无法找到一种本身能把故障风险降低到一个可接受的低水平上的预防工作,而且对设备进行适当的改进也无济于事,可以把几种预防工作组合起来使用(通常是两种不同类别的工作组合)。 结束语 总之,通过有效的方法实现电气设备的节能对于促进船舶事业的深化发展具有积极的促进作用。随着研究的不断深入,电气设备节能技术也将取得更大的发展。 船舶电气设备节能技术研究:船舶辅机电气设备的节能技术 摘要:随着经济发展的不断加快,资源和能源的消耗也在日益增加,为了能够实现长久的发展,减少环境污染,节能降耗已成为大势所趋,船舶辅机电设备节能也是当前的必然需求。本文主要对船舶辅机电气设备的节能技术进行了分析,并对船舶辅机运行控制节能技术的管理和优化进行了探讨。 关键词:船舶辅机电;设备;节能技术 一、前言 船舶电网与陆地电网最大的区别就是它是一个独立和封闭的小容量系统,而船舶辅机在船舶电网中,是一个耗电量比较大的设备。由于船舶携带的能源有限,因此船舶辅机所耗的能源会对船舶在正常运行过程中产生严重的影响。而船舶辅机电气设备的节能技术有效的降低了辅机的耗能量,减少了航运成本以及提高了船舶的续航力,对船舶事业的发展提供了强有力的保障条件。 二、辅机电气设备的节能技术 (一)现行船舶辅机电气设备节能技术上的不足 要开展对船舶辅机电设备的节能研究,就要按照电设备的重要程度和功能来一一进行考虑。首先是电动机的节能问题。由于船舶电网的主要电负荷均来自于电动机,而且电动机也是船舶辅机电设备的主要动力源,因此电动机在船舶辅机电设备中占据着优秀的位置,它的效率和电设备的节能效率有着直接的影响。一般来说,船舶辅机电设备基本不会停止运作,像冷却水泵、通风机、主轴滑油轮、空调压缩机等等都处在不停地工作之中,与此相应的,电动机就不可能停止运作,如果仅仅只做一点点改善提高电动机的节能效用,那么整体的船舶电设备节能效果将会非常明显,这主要是由于电动机设备的运作时间非常长,提高一点效率后在不断地累积中将会产生极大的节能作用。 由于不同的船舶会装配不同的电网电制,因此所用到的电动机也有很大的不同。一般可以将电动机分成两大类,直流电动机和交流异步电动机。一旦船舶航行工况出现了改变,那么相应的电网的电压就会发展改变,船舶辅机的负载也会产生变化,这些会直接影响到辅机电动机的输出功率,主要表现为输出功率值超出了规定的范围,用过大的功率牵引较小的工作。而电动机的效率就会大大降低,但电能的损耗反而变得更大。对于交流异步电动机来说,功率因数维持在0.8左右最为合适,但是如果辅机的负载大幅度降低,那么电动机的功率因数也会随之降低,这样会加大电网电流的无功分量,从而增加网损;而如果换成了直流电动机,由于装配有电刷,如果工作期间出现了机械换向,那么就会带来电火花,形成安全隐患,因此需要定期进行更换或者清理,这样就造成了极大的工作量。 (二)永磁同步电机在节能技术上的优势 随着科学技术的发展,新型的电动机不断被研制出来,其中最为突出的一种电动机就是永磁同步电动机。和现在使用中的船舶辅机电动机相比,它具有更高的效率。在永磁同步电动机进行工作时,由于它的转子是永磁材料制成,因此在进行电枢磁场的切割时不会产生感应电流,从而使得转子涡流和磁滞损耗都大大减少。同时由于永磁同步电动机的转子本身就带有一定的磁性,因此在工作的时候不需要对它进行励磁,从而使电动机的功率得到了有效的缩减,并且大大提升了电动机的效率。并且根据相关的实验数据表明,及时辅机负载不断减少甚至接近空载时,永磁电动机的工作效率也不会受到明显的影响,这就保持了电网电流的稳定性,降低了网损的可能性。而且永磁电动机本身具有良好的散热性,即使长时间工作,也不会出现大幅度的温度上升,因此能够更加持久的工作。永磁电动机没有装配电刷,因此对其进行维护时成本更低。从整体外观来看,永磁同步电动机更加小巧轻盈。虽然就目前的技术来看,永磁电动机的生产技术还没有彻底完善,也无法完全实现大规模的生产,同时它的生产成本也比其他电动机要高,但是从它的节能效果和在其他经济领域的使用情况来看,具有明显的节能优势,因此随着科技的发展和进步必将成为未来的主流电动机之一。相比目前使用中的船舶辅机电设备的电动机来说,永磁同步电动机具有更好的节能效果,并且体积小、重量轻,是船舶辅机电动机的主要发展方向。 三、船舶辅机运行控制节能技术的管理和优化 (一)现阶段船舶辅机运行控制方式的不足 船舶航行时往往会受到不同环境和事件的影响,受到这些影响时,常常需要对船舶辅机进行流量调节,例如风机、各类泵的流量调节。在正常情况下,船舶辅机电动机设定的额定功率考虑到了不同情况下辅机工作,因此可以满足最大的流量需求,因此在进行流量调节时,一般只会向下调节,将风机门或者泵阀门根据实际的需要进行闭合,从而实现流量的下调。实际上这种调节方式并不是调节电动机的转速,而是通过机械的动作来实现流量的调整。因此即使流量下降,电动机的工作状态并没有任何变化,电能的输出也没有产生任何变化。其实这是一种错误的操作方法,会对电动机的能效造成极大的浪费。 (二)节能技术的管理及优化 船舶辅机作为船舶的重要组成部分,包括除主机以外的全部辅机动力装置,因此加强对船舶辅机运行的控制,对节能将会起到很大的帮助。在目前的情况下,船舶辅机的管理依旧是按照一些常规的管理条例进行,对于节能技术的应用还不完善,因此还存在很大的开发潜力。比如,节能技术并没有体现在辅机流量调节的方式中,采用简单地机械动作来降低流量,并没有从源头上实现功率的调整,这样使原本可以减少的能量损失大大增加。因此在船舶辅机电气设备上实现节能技术的应用,加强对辅机运行的控制和优化,从而综合管理辅机节能。 辅机电气设备的节能管理专业化程度较高,需要参考各种设备的工况参数和航行的情况,根据船舶运行的实际情况来调节电气设备最为合理的输出能力,从源头上杜绝能源浪费的情况,从而实现节能的目的。一般要对一些工作时间较长又需要经常调节流量供给的设备进行重点管理,有效实现节能,从而提高船舶运行的动力连续性。 冷却水泵的节能优化也是一个重要的环节。冷却水泵是一种高压泵,主要是用来输送冷却用的海水。在使用时要根据实际的情况来确定相关的参数,例如海水的温度和船舶的冷却需求、水泵的温度和受压情况都是需要进行考虑的环境参数,在综合考量之后对使用的台数和变频变速的技术进行控制,从而实现冷却水量输送的有效控制。比如海水温度降低时,船舶对温度冷却的要求也会降低,这样可以减少一定的输送量,从而实现节能。 辅机的空调也需要采取一定的节能措施,这是由于空调是辅机最主要的耗能部件。因此需要在空调上安装可以自动变频调速的风机,这样可以实现根据环境的变化来调节制冷效果的功能。另外在没有必要使用空调时要尽量不开空调,最后一个人离开时要记得随手关闭。 通风机组进行节能管理时,在购买的过程中,应该尽量采用自动化的通风设备,因为自动化的通风设备可以根据周围的空气质量、气候条件、温度变化以及航运过程中运行状态通过增加或减少电机转速在源头上控制输送的风量,使电机数字的能量根据船舶辅机的实际需求进行释放,从而提高了通风设备实际的利用率。 四、结语 随着社会经济的快速发展,能源消耗的总量也随之大规模增加,节能降耗、可持续发展已成为当今社会的必然要求,然而目前大规模的船舶辅机电气设备已经无法适应当下的节能要求,亟待改进。而随着科学技术水平的不断进步,我们可以通过各种先进的技术手段来满足船舶辅机电气设备的节能要求,从而达到提高船舶辅机电气设备的效率,保证其能够安全稳定的运行,为船舶事业的健康发展提供有力的保障。
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水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测新方法的应用与展望 【摘要】水利水电工程建设是我国基础设计建设的重要内容,地质勘测又是水利水电工程的重要环节。本文首先对工程地质勘测技术进行了简单的分析和介绍,然后结合实际工程应用研究了GPS系统、遥感(RS)技术以及地理信息系统(GIS)等3S技术地质勘测新方法的应用以及未来发展趋势。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;勘测技术 一、引言 随着我国水利水电工程的快速建设,地质勘测技术也得到相应的发展。同时,工程建设项目也对工程地质勘测提出了更高的要求。主要包括勘探深度的加大、勘探分辨率(精度)要求的提高,因此,许多传统的地球物理方法及技术已无法满足工程需要。为此,选择合适的勘测方法并分析总结各种工程地质勘测方法及其最新的发展,这对工程地质勘测及水利水电工程建设具有重要意义。近年来,地学等基础理论学科的发展,极大地推动了我国水利水电工程勘测技术的迅速发展。本文结合水利水电工程分析了工程地质勘探的3S技术新方法,重点研究了全球卫星定位系统(GPS)、遥感(RS)技术以及地理信息系统(GIS)新技术方法及其应用,并分别从各个技术方向角度对水利水电工程的未来发展趋势进行了展望。 二、工程地质勘探技术 工程地质勘探主要包括山地勘探、钻探、物探等三种方法,以工程地质测绘为基础,进一步查明地表以下工程问题和取得深部地质资料。 1.山地勘探。山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象。平硐和竖井(或大径钻井)勘探,是山地勘探工作中的重要组成部分。由于使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多,正因如此,山地勘探的缺点是勘探深度有限。 2.钻探。多年来,钻探在工程勘察中发挥了重大作用,得到了广泛应用,为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献,并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。 20世纪70年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用,钻探效率成倍增长,岩心采取率普遍达到90%以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题,在“六五”科技攻关中,加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究,近年来,研究成功的SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术,较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题,推广较好,已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯,是一种先进的钻探工艺。实践证明,该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量,较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等,这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益,并逐步已纳入有关的现行规范中。 3.工程物探。地球物理勘探(Geophysical Prospecting)简称物探,它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。(1)重、磁位场勘探。相对于地震勘探而言,重、磁位场勘探是最古老的一种物探,其精度和可靠度较差。目前,一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时,神经网络技术和磁性矢量层析成像理论的研究和应用,使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。(2)地震勘探。目前,地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如:利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价,取得了显著的工程和经济效益;由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士Amberg测量技术公司开发的TSP长距离超前预报法、由美国NSA工程公司开发研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来,地震CT可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。(3)岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试:声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。(4)电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探(EM法)和天然场源的电磁测探(MT法)。例如:可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。(5)电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探,引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探,此方法属于电阻率法的范畴,在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量,向多源、多点、多线测量发展,从而发展了三维观测技术。 三、地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望 在水利水电工程建设当中,会遇到和一般工程建设不同的问题,以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了3S技术中全球定位系统(GPS)、遥感(RS)与地理信息系统(GIS)等4种新方法,并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是3S技术的基础,它提供主要的遥感信息源。GPS技术用于遥感信息的精确定位,GIS技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维,并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来,国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用3 S技术。例如,许多大型水利水电工程采用了3S技术并取得了丰硕成果。 1.GPS技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。GPS在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛,它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题,以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间,提高测量精度,进行工程地质勘察。工程地质勘察通过GPS确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同,具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点,它不要求观测站之间通视,并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。 2.遥感(RS)在水利工程地质勘测中的应用及展望。遥感技术一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感可以通过卫星直接提供一定比例尺缩小的自然景观综合立体影像图、航片以及陆地摄影照片,能真实、集中地反映大范围的地貌形态、地层岩性、地质构造和滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等外动力地质现象。遥感技术是研究区域构造稳定性必用的手段。因为遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态。也可以对水库区崩塌、滑坡、泥石流进行调查。岩溶调查。利用遥感影像,特别是彩红外影像在进行岩溶及岩溶水文地质调查方面有其特殊的优势。实践证明,清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。岩土工程开挖面地质编录。由长江勘测技术研究所开发和完善的“高边坡快速地质编录系统”,成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。 近年来,工程地质勘测遥感技术的应用的新动向就是与GIS、GPS技术的综合集成应用。 3.地理信息系统(GIS)在水利工程地质勘测中的应用及展望。GIS技术能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,还能自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件。近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势就是将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出。目前,由中国地质大学开发研制的MAP2GIS是国内应用较多且比较成熟的专业软件,是一种专业的地理信息系统软件。 目前,我国水利水电行业工程地质勘测方法正处于一个飞速发展的阶段。我国水能资源的蕴藏量居世界第一位,国家的电力建设方针也把重点放在水利水电上。随着西北、西南大江大河的规划开发,无论在地形地质条件或工程建筑的规模上都与过去有很大的不同。因此,对于工程地质勘测的要求愈来愈高;对于某些常见的工程地质问题的评价,需要有更多的资料予以论证,并要求我们使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展,从定性、半定量的工程地质评价逐步发展到定量评价。需要我们重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用。一方面,一些传统的勘测手段仍然起着不可替代的作用;另一方面,合理选择水利水电工程地质勘测方法显得重要。 四、总结 随着科学技术的不断发展与进步,工程地质勘测新方法将源源不断的涌现出来,但目前国内水利水电工程建设的工程地质勘测还处于相对“落后”的阶段,怎样加强各种新技术方法的应用成为当前我国水利水电工程建设人员所需要重点研究的问题。 水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 【摘 要】水利工程的整体的实施进行相应的勘察情况进行综合性调控,这样从根本上水利水电工作的各种勘察的手段进行综合性的控制,对于水利工程的地质勘查工作由定性的限制是由“定性分析”向“定量计算”方向发展。在地质工程的勘查中将整体的地质勘查进行相应的分析,最终保证定性分析以及定量计算进行综合性的控制,这样加强整体的质量调控以及综合性的智能调控进行相应的分析,最终保证整体水利工程建设性发展,对水利水电业的进一步发展具有重要的意义。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;方法 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,他在整体的质量控制不仅需要加强对勘察地区的总体性调控进行相应的分析,对于勘查区的质量调控记性相应的条件性发挥,保证对整体的施工的地质勘察的相应控制,最终保证对施工地区的地质勘查的条件以及地区的调控等都需要一定的质量控制,最终保证整体的地址勘察观测条件的限制,这样运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 1.区域构造稳定性研究 由于对整体的地质条件进行的综合性控制中可以提供大量的宏观的线条构造信息,这样从基本的条件出发,保障整体的施工质量,并针对条件控制中的一些其他的控制条件进行分析,保障工程的综合性控制分析,最终将施工质量控制依据一定的遥感信息进行调控,保障功臣的综合性实施信息的控制,这样在调整整体的工程控制中把我公衡的参考依据,对于水文地质的发育以及地貌形态等的控制进行分析,最终保障工程的整体性能的实施。因此,针对遥感技术的综合性发展,不仅需要加强对整体的质量控制,还需要对整体的质量进行综合型的质量分析,保障工程的整体的质量控制标准,因此遥感技术的使用对于构造物的稳定情况的分析也有一定的帮助作用。 2.水库区塌、滑坡、泥石流调查 在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 3.岩溶调查 利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 4.中小比例尺地质测绘填图 推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 5.岩土工程开挖面地质编录 在岩土工程勘察边路中不仅需要加强对整体的质量调控,还需要加强对整体的素质控制中的其他控制标准的调整上,依据一定的水利水电施工中的质量控制标准,对整体的施工质量进行综合性的控制分析,采用地址遥感技术的控制,利用一定的摇杆控制信息进行综合型的质两调控,这样从根本上加强对整体的质量分析工作,加强地质的编录工作,并对有关的地质勘查情况进行综合性的分析,为有关的稳定以及现场控制等情况都有一定的质量调控的目标分析。 6.水土保持、防洪与移民安置容量研究 如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 1.地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。 2.钻孔彩色电视系统 a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。 五、结语 综上所述,对于整体的水利水电的建设工程中进行综合性的调控工作,这样在整体性能的调控中,对地质勘测工作进行相应的调控,最终保障工程的综合性实施,这样从根本上加强整体的质量控制,在提高工程物探的基础上加强整体的质量控制,最终保证工程的调控性建设。 作者简介: 杨继安(1970.08---)男,汉,毕业于北京兴华大学.研究方向:水利水电.身份证号:412324197008260016 李振起(1980.08---)男,汉,毕业于中央广播电视大学.研究方向:水利水电.身份证号:412322198008091891 水利水电工程地质勘测探讨:论水利水电工程地质勘测新方法的应用 摘要:本文首先介绍了目前比较流行的一些工程地质勘察技术,然后重点分析了水利水电工程地质勘测新方法的应用以及对未来的一些展望。 关键词:水利水电工程;地质勘测;新方法;应用 工程地质勘测的应用是极为广泛的,几乎在任何的工程项目中都需要事先进行地质勘测,当然水利水利工程也不例外,并且随着科学技术的发展一些新兴的技术方法逐渐进入了我们的视线,给目前的水利水电工程地质勘测带来了极大的便利。 1工程地质勘探技术 1.1.山地勘探。 山地勘探是工程勘测中比较重要的一部分,一般都是采用人工或机械进行剥土,主要采用揭示地表浅层地质情况的勘探手段,比如开挖探坑、探井、探槽、平硐等,然后我们便可以直接进行试验,通过取样来观察分析地质现象。由于使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多,正因如此,山地勘探的缺点是勘探深度有限。 1.2.钻探。 多年来,钻探在工程勘察中发挥了重大作用,得到了广泛应用,为提高劳动生产率、缩短勘察周期、保证勘察成果质量做出了很大的贡献,并处于不断开发与研究新技术、新方法的过程中。 20 世纪 70 年代的金刚石钻进技术在我国工程勘探中的应用,钻探效率成倍增长,岩心采取率普遍达到 90%以上。这彻底改变了钢粒钻进和硬质合金钻进的技术落后状况。因此,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头。砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石钻进和取样一直是水利水电工程钻探的一大技术难题,在“六五”科技攻关中,加强对深厚砂卵石层钻进和取样技术的研究,近年来,研究成功的 SM 植物胶和 MY-1A 植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新的技术,较好地解决了砂卵石层中钻进和取样的难题,推广较好,已产生了明显的社会经济效益。金刚石绳索取芯钻进技术。在不提钻的情况下通过用绳索将装有岩芯的内管直接从专用钻杆内提到地面采取岩芯,是一种先进的钻探工艺。实践证明,该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量,较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的如塌孔、取芯质量低等难题。其它一些钻进工艺的发展。如软弱夹层的钻进技术、套钻技术、大口径钻探技术等,这些技术经多年应用而取得的显著社会经济效益,并逐步已纳入有关的现行规范中。 1.3.工程物探。 地球物理勘探(Geophysical Prospecting)简称物探,它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。 (1)重、磁位场勘探。相对于地震勘探而言,重、磁位场勘探是最古老的一种物探,其精度和可靠度较差。目前,一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,重、磁位场勘探的精度也随着有了很大程度的提高。同时,神经网络技术和磁性矢量层析成像理论的研究和应用,使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪将微重力测量用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。 (2)地震勘探。目前,地震勘探在水利水电工程领域发展较快。例如:利用弹性波纵波对三峡等大型水利水电工程的岩体质量做定性评价,取得了显著的工程和经济效益;由中铁西南科学研究院开发研制的负视速度法和水平地震剖面法、由瑞士 Amberg测量技术公司开发的 TSP 长距离超前预报法、由美国 NSA 工程公司开发研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,较好地解决了利用反射波地震勘探进行隧道超前预报的难题。近年来,地震 CT 可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。 (3)岩体弹性波测试技术。目前该项技术除一般的地震勘探测试以外主要还有以下几种测试:声波测井技术、坝基岩体质量快速检测系统、瞬态面波探测技术。 (4)电磁勘探。主要包括人工场源的连续的电磁波勘探(EM 法)和天然场源的电磁测探(MT 法)。例如:可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。 (5)电法勘探。包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法等多种方法。又可分为稳定电流场理论、交变流法理论两大分支。近年来发展起来的高密度电法勘探,引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探,此方法属于电阻率法的范畴,在水利水电工程地质勘察中应用较多。目前发展趋势是单源与单点测量,向多源、多点、多线测量发展,从而发展了三维观测技术。 2地质勘测新方法及其在水利水电工程中的应用与展望 在水利水电工程建设当中,会遇到和一般工程建设不同的问题,以此也就要求引用更为先进的地质勘探新方法来弥补其中的不足。本文分别介绍了 3S 技术中全球定位系统(GPS)、遥感(RS)与地理信息系统(GIS)等 4 种新方法,并简单分析了它们的应用及未来发展趋势。3S 技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三大技术系统的集成与总称。遥感技术是 3S 技术的基础,它提供主要的遥感信息源。GPS 技术用于遥感信息的精确定位,GIS 技术则为遥感信息的获取提供辅助信息和专家思维,并对所提取的各种信息进行管理和分析且具有制图功能。近年来,国内开始在一些特大型、大型水利水电工程地质勘察中采用 3 S 技术。例如,许多大型水利水电工程采用了 3S 技术并取得了丰硕成果。 2.1.GPS 技术在水利工程地质勘测中的应用及展望。 GPS 在水利水电工程地质勘察测量及定位控制的应用越来月广泛,它能较好地解决跨河、跨沟水准在高程控制方面难以传递的问题,以及通视条件较差、观测条件受限、勘察区控制点较少或在山区、林区等区域大大减少作业时间,提高测量精度,进行工程地质勘察。工程地质勘察通过 GPS 确定观测点位的三维坐标。和普通测量手段不同,具有定位精度高、观测时间短、操作简便、可全天候观测等优点,它不要求观测站之间通视,并且可将其采集和储存的观测数据导入计算机进行分析与处理。 2.2.遥感(RS)在水利工程地质勘测中的应用及展望。 遥感技术一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共 3 大类。遥感可以通过卫星直接提供一定比例尺缩小的自然景观综合立体影像图、航片以及陆地摄影照片,能真实、集中地反映大范围的地貌形态、地层岩性、地质构造和滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等外动力地质现象。遥感技术是研究区域构造稳定性必用的手段。因为遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态。也可以对水库区崩塌、滑坡、泥石流进行调查。岩溶调查。利用遥感影像,特别是彩红外影像在进行岩溶及岩溶水文地质调查方面有其特殊的优势。 水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 【摘要】重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;方法 1.全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1区域构造稳定性研究 由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2水库区塌、滑坡、泥石流调查 在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3岩溶调查 利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4中小比例尺地质测绘填图 推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录 为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究 如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统 a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 水利水电工程地质勘测探讨:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 摘要:重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 关键词:水利水电工程;地质勘测;方法 1 全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2 遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。
摘要:为促进农村房地一体化的农村宅基地和集体建设用地使用权确权登记发证工作,解决外业权属调查、内业数据处理作业过程中效率低、工作反复等问题,参考地籍调查规程、不动产登记数据库标准,从内外业一体化的角度,建设研究地籍不动产发证系统。提出一种将Android端和桌面端软件相结合的内外业一体化方案,Android端实现宗地、房屋属性以及权利人身份证、户口本照片的采集;桌面端采用C#语言基于ArcGISEngine二次开发,实现数据转换、图形绘制、图形编辑、属性挂接、数据检查(属性检查、拓扑检查)、成果输出、电子档案等功能。该系统已应用于吐鲁番、博乐农村宅基地确权登记发证等项目中,大大提高了地籍不动产外业数据采集和内业数据处理效率。 关键词:地籍不动产发证辅助系统;房地一体化;权属调查;内外业一体化 农村房地一体化不动产确权登记是实施乡村振兴战略、推动农村制度改革、加快城乡融合发展、推进宅基地“三权分置”改革等工作的基础[1]。地籍不动产发证系统以农村地籍调查和房屋调查为基础,以满足不动产登记发证为出发点,通过内外业相结合的方式,对农村范围内所有宗地的权属、位置、房屋以及构筑物面积等相关信息进行调查,并绘制地籍图和房产平面图,获得基础的不动产数据信息[2]。为提高不动产权籍调查项目的生产效率,实现与不动产登记数据库的无缝对接,达到快速高效进行不动产数据采集、编辑、制图以及数据库建设的目的,有必要开发一套地籍不动产发证辅助系统。木林[2]等基于Android端进行二次开发,实现权属信息(权利人信息、身份证等)的快速采集,为外业数据采集提供了便利;刘仁钊[3]等基于AutoCAD二次开发,在CAD或CASS软件下运行系统,实现了内业图形绘制、属性管理、面积计算和统计的一体化;申永伟[4]等基于AutoCAD二次开发,通过交互命令和图形界面解决了不动产数据中宗地数据编辑、房地产数据编辑、数据检查、成果输出、数据交换、电子档案管理等问题,提高了项目生成效率。然而,CAD图形自身空间分析能力不足,因此本文提出了将移动端与桌面端软件相结合的方式,即基于Android系统实现外业采集,基于ArcEngine二次开发实现内业数据编辑、属性赋值、数据检查、成果输出、电子档案管理等,综合利用App、服务器和桌面端软件等实现地籍不动产调查的内外业一体化和自动化。 1内外业一体化 农村房地一体化确权登记调查依据《农村不动产权籍调查指南》等要求,以“权属合法、界址清楚、面积准确”为原则,重点完成宅基地、集体建设用地的权属、位置、界址(四至)等调查,同步开展地上房屋及其附属设施的调查与测量工作,确保农户对宅基地和农房的所有权益。传统调查方式为在随身携带的图纸上进行记录,十分不方便,且容易遗漏信息甚至记错信息[5]。权属资料收集是将身份证、户口本等资料带回复印,易丢失;宗地和房屋测量方式为利用纸质图绘制草图,再进行内业绘图,比较耗时,且不能及时校检数据。本文提出的内外业一体化方案,即外业利用Android端采集宗地、房屋属性以及权利人身份证、户口本照片等信息,内业利用C#语言基于ArcGISEngine二次开发实现数据转换、图形绘制、图形编辑、属性挂接、数据检查(属性检查、拓扑检查)、成果输出、电子档案等功能。 2系统设计 系统Android端基于Java语言,实现宗地、房屋信息采集以及身份证等影像资料的上传,数据存储到服务器的PostgreSQL库中,影像资料存储到服务器指定位置。为保证数据的安全性,数据传输过程中对数据加密,并采用VPN进行传输。系统桌面端基于.NET框架,采用C#语言,借助DevExpress进行界面设计;基于ArcEngine进行二次开发,综合利用矢量数据库Geodatabase和PostgreSQL实现数据管理、数据编辑数据检查、成果输出等功能,实现地籍不动产调查的内外业一体化。 2.1系统总体设计 系统采用分层思想设计,形成基础层、数据层、业务应用层、用户层等多层分布式应用体系架构(图1),可降低层与层之间的依赖程度,需求变更时便于新的实现替换原有层次的实现,有利于标准化和各层逻辑的复用。①基础层:Android端在搭载Android的手机、平板上运行,桌面端以单机版的模式运行,硬件平台采用个人计算机,软件环境需要用户在Windows系统下,安装PostgreSQL数据库、ArcEngine二次开发基础环境;②数据层:系统采用的数据包括空间数据和非空间数据,空间数据主要涵盖宗地、房屋等数据,非空间涵盖权利人属性数据和电子档案,系统基于Arc⁃GIS的Geodatabase模型实现空间数据的存储管理,基于PostgreSQL实现非空间数据的存储管理;③服务层:为Android端提供后端服务;④业务应用层:提供系统所有功能,包括宗地属性采集、房屋属性采集、身份证等拍照、数据管理、数据编辑(宗地、房屋图形编辑与属性维护)、数据检查、数据入库、成果输出、电子档案管理等模块;⑤用户层:外业调查人员使用App完成外业权属调查和权属资料收集,内业作业人员利用桌面端软件完成权籍数据编辑、入库、成果输出等工作,实现与不动产数据库的无缝对接。 2.2数据库设计 系统参考《不动产登记数据库标准(试行)》设计数据库,主要涉及空间数据和属性数据,空间数据主要包括宗地、房屋、界址点、界址线、其他地类等,属性数据主要包括宗地权利人、房屋权利人、权属材料等信息。本文将空间数据以Geodatabase格式分层存储,属性数据库存储在PostgreSQL数据库中,并通过地籍号检验空间数据和属性数据的一致性。 2.3系统功能设计与实现 系统的模块化开发,包括移动端和桌面端两部分,移动端负责宗地和房屋信息采集、拍照、数据上传工作,桌面端负责数据转换、图形编辑、属性赋值、数据检查、数据入库、成果输出等工作,并建立数据传输机制,通过共用数据库将业务联系起来。系统总体流程如图2所示。 2.3.1Android端功能 1)权利人基本信息创建模块。为方便查看,首先建立地籍子区文件夹,以“行政区码+地籍区代码+地籍子区代码”为文件夹编号,在该目录下创建地籍编号文件夹(如GB00001);再创建宗地基本信息、房屋信息记录和影像资料文件夹,并在影像资料文件夹中将影像资料按照身份证、户口本、权属资料进行分类。2)身份证识别模块。权利人基本信息创建过程中采用身份识别和NFC识别技术,根据身份证信息智能创建权利人信息。利用手机摄像头获取身份证照片,利用网络调用百度OCR身份证识别接口自动获取姓名、性别、民族、出生日期、住址、身份证编号、发证机关以及有效日期等信息;也可利用手机的NFC功能,将身份证靠近手机,自动获取上述信息。3)图片采集模块。图片采集是数据采集的核心功能,主要包括身份证正反面、户口簿、其他权属信息的采集。图片保存到对应的宗地文件夹中,按照图片类型命名,如身份证正面命名为“身份证正面”。系统以拍照的方式代替复印件,拍摄的照片具有一定的变形,系统通过图像仿射的方法将变形的图片拉伸为正常图片。4)数据传输。搭建VPN专网,采用统一的设备(Android端手机、平板),将收集的数据利用md5加密后传输到服务器。2.3.2桌面端功能1)数据管理。数据管理模块主要实现外业测绘点和DWG数据的转换。宗地包括宗地新增和宗地变更,宗地新增需要将外业测绘点导入系统,并绘制宗地房屋图形;宗地变更则需在系统导入测绘部门提供的AutoCAD数据。李昱[6]等提出利用FME工具设置导入数据和目标数据库中字段的映射关系,并进行转换的方法。该方法依赖于第三方软件,因此本文基于ArcEngine二次开发将数据的封闭面要素或轮廓要素统一转化为封闭面,进而获取宗地、房屋等要素图层,再采用空间叠加分析进行属性赋值,然后通过空间叠加获取注记点与对应面的包含关系,得到注记与面的隶属关系,最后将注记信息填入对应图层内。2)数据编辑。数据编辑主要实现宗地、房屋、界址点、界址线的图形编辑、属性赋值以及属性挂接。矢量数据存储在Geodatabase数据库中,属性数据存储在PostgreSQL数据库中,二者通过地籍号进行关联。新建宗地时,绘制完宗地后必须赋予地籍号这个属性,完成与非属性数据库的关联;变更宗地时,根据空间叠加分析方法为提取的图形信息的地籍号赋值,建立与属性的关联。宗地和房屋绘制完成后,进行房屋、宗地的属性编辑,每宗单独编辑,对于具有共性的字段进行统赋。界址点和界址线由宗地转换得到,采用统赋和单独赋值的方式实现属性赋值。3)数据检查。数据检查包括权属检查、拓扑检查以及空间数据与属性数据管理性检查。权属检查主要检查字段必填、字段值域、代码缺失、代码重复等,以保证空间图形与权属信息的一致性和权属数据规范性。拓扑检查涉及宗地、房屋、界址点、界址线等要素,具体规则包括界址线上不能存在伪结点、界址线不能存在悬挂结点、宗地与宗地之间不得有裂缝、宗地与宗地不得重叠、房屋不能跨宗地检查、界址点必须位于宗地边界上、界址线必须与宗地轮廓线重合等。4)数据入库。数据入库包括地籍数据入库和影像资料入库。宗地、房屋等拓扑检查无误后,进行入库。地籍影像资料入库是将每宗地的影像资料保存到以地籍号命名的文件夹中,地籍数据指定文件路径与影像数据建立关联。5)成果输出。为了统一宗地图风格,利用地图模板文件,生成宗地图[7]。首先按照地籍表和房屋调查表模板单个或批量导出地籍调查表和房屋调查表;再通过转换工具将地籍调查表、房屋调查表由电子文档转换为影像资料,保存到对应的影像资料文件夹中;然后将影像资料按照地籍调查表、房屋调查表、身份证、户口本、其他资料进行排序,完成影像资料的输出。 3结语 地籍不动产发证辅助系统结合移动端App、服务器和桌面端软件,实现数据采集、传输、编辑、处理的流程化,将身份证识别、移动互联网、.NET等先进技术应用于地籍不动产发证过程中,大大减少了外业采集和内业数据处理的工作量。 参考文献 [1]杨洋,钟世彬,曾怀恩.农村房地一体不动产确权登记关键技术研究[J].测绘与空间地理信息,2021,44(12):43-45 [2]木林,王月恒,胡慧.房地一体化外业数据采集系统的设计与实现[J].地理空间信息,2021,19(5):59-62 [3]刘仁钊,马啸,王永奎,等.湖北省农房调查信息化软件系统研究与开发[J].地理空间信息,2019,17(7):14-17 [4]申永伟,姚炎林,张正强.智能不动产权调系统设计与实现[J].测绘科学技术,2018,6(4):274-280 [5]谭中华.不动产统一登记权属调查应用系统设计与实现[D].武汉:湖北大学,2016 [6]李昱,刘长星,李蕾,等.地籍数据建库系统的设计与实现[J].地理空间信息,2021,19(12):97-99 [7]杨大兵,王春波,陈建平,等.基于ArcEngine组件技术的宗地图自动生成研究[J].勘察科学技术,2010(2):31-35 作者:王慧慧 帕丽旦·艾尼 赵永振 邓淋之 单位:新疆地质矿产勘查开发局测绘大队 新疆宝地测绘有限责任公司
在网络信息技术不断发展的背景下,计算机信息处理技术被广泛运用在各个行业之中,使我国实现了数字化、网络化的发展。通过计算机信息技术的运用,会产生大量的数据资源,这种技术虽然可以满足人们的工作及生活需求,但是海量数据的出现增加了计算机系统的信息储存,影响计算机的运行效率。因此,计算机信息技术处理中,应该通过大数据资源的利用,可以满足信息技术使用的容量高、增长速度快以及信息多样化的使用需求,提高信息处理的整体效率,改变计算机信息处理系统运营中存在的问题,为计算机信息技术效率的提升提供支持。 1大数据的相关内容 1.1大数据概念 大数据主要是指传统数据处理软件无法处理的数据集,大数据存在着容量高、增长速度快以及信息多样化的特点,通过大数据的使用,可以展现出成本效益以及创新的信息处理形式,实现信息数据挖掘的有效性[1]。 1.2大数据的特点 在大数据发展的背景下,其特点体现在以下几个方面:第一,信息量庞大的特点。大数据主要是指可以突破1ZP的数量级,这种数据存储形式相当于传统数据储存形式的几何式翻倍。第二,速度快。在大数据资源信息处理中,大数据的信息流量是实时存储的,通过专业大数据处理器的使用可以在信息交流中实现高速传输。第三,结构多样化的特点。大数据的组成并不是单一的、固定的模式,其内容一般包括文本信息、网页框架以及图像等内容,由于处理格式的差异性在某种程度上增加了信息处理的难度[2]。 2大数据时代背景下的计算机信息处理所面临的挑战 2.1对信息安全要求更高 在大数据时展中,网络信息技术得到广泛运用,这种背景下人们对网络信息的安全性要求逐渐提升。网络环境中,人们在网络购物、网络支付平台使用中,较为关注平台的私密性以及安全性,若在计算机信息技术使用中缺少保护,会影响网络信息处理的安全性,为人们的财产造成风险。所以,在网络信息技术发展中,为了实现对人们信息的保护,应该建立有效的网络安全监督平台,使大数据背景下计算机信息技术的处理得到安全运用。 2.2专业人才需求不断提升 伴随大数据网络信息的发展,大数据网络技术得到了人们的关注,技术型人才成为行业关注的焦点。在大数据网络信息技术使用中,专业人才成为行业的需求,为了保证大数据新处理的高效性,相关数据库管理者应该提高自身的安全性,通过大数据信息技术的使用以及专业方案的构建,实现网络信息的保护,充分满足网络信息技术使用的基本需求,提升大数据网络资源的运用效率[3]。 3大数据时代背景下的计算机信息处理方式 3.1分布式存储技术的运用 伴随大数据网络时代的发展,计算机信息技术处理中通过分布式存储方法的运用,可以实现大数据信息资源的储存,改变了以往信息存储的限制性问题,通过网络专线以及高速网络资源的利用,形成多个数据库,实现总分形式的数据逻辑管理。在分布式存储技术使用中,系统结构在同一个数据中得到运用,而且,通过不同的分布以及不同的存储,可以实现不同数据系统之间逻辑关系的确定,实现数据分离及统一的最终目的。而且在分布式存储技术使用中,也解决了海量数据对信息的存储问题,计算机信息技术通过多种服务器的共同使用,提高数据存储的整体效率,解决网络信息技术使用中存在的资源不足问题[4]。 3.2数据挖掘技术的运用 结合当前大数据资源的使用状况,在计算机技术中通过数据挖掘技术的使用,可以体现出人工智能处理技术的优势。数据挖机系统通过仿生学手段的利用,按照人类的思考方式将数据进行统一处理,之后根据项目需求构建决策信息,完善对人类行为的指导。通常状况下,在数据挖掘技术使用中,其基本的组成包括以下内容:第一,数据资源的选取。在大数据背景下,计算机信息技术使用中通过数据的预处理进行数据资源的选取;第二,对选取之后的数据进行无效数据、冗余数据以及零数据进行清理、删除;第三,通过数据挖掘技术的使用进行信息的分析;第四,数据分析及评估。通过专门应用系统的使用实现对数据的分析、展示。在数据挖掘技术使用中,通常采用了人工智能的方法进行数据处理,这种设计处理技术一般包括了决策树、聚类以及神经网络等,根据数据技术进行数据的直观展示,提高计算机信息技术处理的整体效率。例如,在大数据时代背景下的计算机信息处理中,通过聚类技术的使用,其作为数据挖掘分类技术,在使用该种技术是需要将定义分为不同的簇群。其中k-means算法作为一种常用的计算形式,主要是通过制定簇群个数的确定,将源数据生成簇群中心,之后通过离中心距离计算项目的确定,实现对数据的收集处理,将对应的数据个数作为簇群中心,可以提高源数据以及簇中心计算的有效性,之后在限定数据的范围内进行数据的生成,提高数据结果计算的有效性。在数据源头上进行分类,可以将数据中心以及新的平均数值作为重点,提高项目结算的有效性。通过k-means算法的使用,能够实现平均簇群个数的确定,实现限定簇群个数的有效处理,提高数据结算结果的价值[5]。 3.3信息安全技术的运用 信息安全技术作为大数据背景下较为重要的内容,可以实现大数据信息资源的保密处理。在信息安全技术处理中,其技术通常包括数据加密技术、身份认证技术、隧道技术等,通过这些信息技术的运用,可以充分保证网络信息资源使用的安全性,但是也不能完全实现对数据信息的安全保障,因此,在大数据背景下,为了实现信息安全技术使用的安全性,应该将网络信息技术的使用以及网络安全信息系统的构建作为重点,强调网络信息运维部门以及相关部门的监控力度,通过IT网络框架理念的确定以及数据资源的信息处理,提高计算机技术使用的安全性,进而维持网络信息方案使用的安全性。通过对计算机信息技术的安全运用,通过数据加密技术的处理,可以实现网络信息技术使用的有效性,结合不同加密算法对数据资源进行分析,充分保证网络信息技术使用的安全性。在数据加密算法使用中,通过不同加密算法的运用,在通过数据项目的调节通过MD5算法对数据进行加密储存,这种素案发通过村塾数据验证的处理,可以实现信息技术安全使用的基本需求。MD5算法作为一种不可逆的计算方式,按照原始数据添加、数据分解以及数据出书计算的形式,通过任意数字以及任意符号的使用,对计算机技术的数据资源进行统计,提高网络信息资源使用的安全性、有效性,在该种算法中,当完成身份认证之后系统用户会输入登录凭证,系统会对MD5加密处理,之后自动生成固定的128字节进行数据传输,通过与数据库的存储对比,完成用户身份的验证。在数据传输中,加密技术应该在接受终端上进行原始数据的确认,提供数据加密处理不同算法的使用等,提高密钥处理的有效性,而且,通过密钥管理技术的使用,可以有效提升数据加密信息处理的安全度,为大数据背景下计算机安全处理的保密性提供参考[6]。 4大数据时代背景下的计算机信息处理的发展趋势 在大数据发展背景下,为了提高计算机技术使用的安全性、稳定性,应该根据网络信息技术的发展方向,进行信息处理方法的创新。首先,在云计算网络发展中,通过云计算技术的使用,其作为优秀的计算机技术形式,可以提高信息技术的处理效率,而且能够及时改变网络信息处理的问题。云计算技术使用中可以将网络软件作为基础,通过编程性、回应性数据的分析,可以构成云计算网,这种云计算网络可能够增强网络存储、信息技术存储能力等,拓宽计算机技术的使用范围。其次,实现计算机安全技术的创新发展。在大数据发展背景下,通过各个数据系统的运用以及网络资源的连接,可以在个人终端设备上进行信息资源的共享,实现网络信息的开放性,但是整个过程中增加了网络安全风险,使计算机安全信息受到威胁。因此,在大数据网络信息处理中,通过网络数据安全性的增加,可以提高大数据安全管理的有效性,并逐渐形成安全管理体系,实现网络计算机网络信息技术的安全发展[7]。 5结束语 总而言之,在大数据发展背景下,通过网络信息技术的运用可以结合大数据的特点,进行网络信息资源的安全、有效处理,提高网络信息处理的整体效率,推动网络信息技术的创新发展。对于计算机技术处理人员,应该认识到信息资源处理中所面临的挑战,结合这些问题构建针对性的处理方法,通过大数据资源的安全、有效运用,保证网络信息资源传输的安全性、实时性。而且,在大数据背景下的计算机信息处理技术使用中,也应该通过分布式存储技术、数据挖掘技术以及信息安全技术的运用等,进行网络信息资源的查询,提高网络信息资源处理的有效性,推动计算机技术的安全发展。 参考文献: [1]冯燕茹,闫婷.基于大数据背景下的计算机信息处理技术思考[J].数字技术与应用,2016(7):238-238. [2]李伟,江明夏.大数据时代下的计算机信息处理技术[J].信息通信,2014(8):129-129. [3]张翠.浅析大数据时代的计算机信息处理技术[J].农民致富之友,2017(9):234-234. [4]彭英,李佐军.“大数据”视角下计算机信息处理技术分析[J].天津中德应用技术大学学报,2016(6):108-110. [5]高杨.大数据时代的计算机信息处理技术[J].科技风,2018(12):69-69. [6]邱成相,苏有邦.“大数据”时代背景下计算机信息处理技术研究[J].数字技术与应用,2016(7). [7]冯思毅.大数据时代背景下计算机信息处理技术[J].数字通信世界,2018,160(4):83. 作者:储向向 单位:江南大学
电气工程自动化技术研究:电气工程中自动化技术的应用 摘要: 伴随着经济发展与科学技术的逐渐进步,自动技术也获取了较大的发展机遇,同时还取得了较高的成绩,尤其是电气工程,先进的自动化电气技术逐渐成为人们广泛关注的技术。本文对电气工程与发电厂当中使用的自动化技术,进而展望未来的发展趋势,着重关注行业之间技术层面的相互交流,进而促使电气工程中使用自动化技术的合理提高,为我国电气工程未来的发展提供良好的基础。 关键词: 电气工程;自动化技术;应用分析 伴随着自动化技术的普及应用,电气工程呈快速的发展趋势,由于自动化技术在电气工程中具有十分重要的作用,同时对从事电气工程工作的相关人员的工作水平必须进一步的提高,才能满足如今操作的需要。本文主要阐述电子技术自动化技术的应用趋势,并且具体分析自动化技术在电气工程当中的实际应用。 1自动化技术在电气工程中的应用方向 1.1实施仿真系统 在现代化的电气工程中,已经开始广泛的使用电气自动化技术,为了有效的提高电力工程运行的可靠程度,企业电气工程在实际施工的同时,必须要合理的应用实施仿真技术。此系统不仅能为电气工程供应充足的实验数据,并且还能顺应电气工程不同种类实验层面的需要,以此为工作人员测试新设备供应了合理的保障。另外应用实施仿真系统能够有效的推进智能保护及输电灵活系统,在电力工程中,数据模拟仿真技术还能进行全天检测电力系统负载的实际情况,因此在电气工程中,实施仿真系统极具无可替代的意义。 1.2人工智能电气技术 跟随着电气行业的深化发展,电力事业的越来越复杂,排查电力系统的出现的故障也显得日渐重要,以往依靠手工检查故障的方式早已无法满足如今电力系统的发展需要。所以电气工程的人工智能技术也就应运而生。人工智能技术既能及时合理的诊断电力工程的存在的故障,并且对于电力工程后续的规划有着十分重要的意义。伴随着如今人工智能技术当中逐渐的使用进化理论与模糊逻辑,电气工程当中所使用的人工智能技术的界限也日渐广泛。 1.3自动化综合技术 我国当前的电力企业正处在快速发展阶段,电气工程的技术含量也日渐增高。在如今的电力系统当中,应用的保护装置也日渐增多。切了确保顺利的使用保护电气工程的相关装备,在实际的电气工程中,必须合理的使用自动化的综合技术,自动化综合技术的合理使用对电力系统的安全性具有非常重要的作用,所以为了保障电力系统的安全性,自动化的综合技术就显得特别重要。 2分析自动化技术在电气工程当中的具体应用 2.1分析在电气工程中应用智能电网技术 现如今,计算机技术逐渐趋于成熟化,现代化的电气工程中也广泛的使用信息管理系统,所谓的信息管理系统就是将计算机和电气自动化技术进行合理的融合,同时这也是智能电网技术当中的关键系统。在如今的电力系统中,具体的电气工程中使用智能电网技术显示的意义不言而喻,企业直接关系到电网系统能否正常的运转。所以未来更好的实现电气工程正常的运转,实现电力系统的高效运转。在具体使用中,需要确保其更具科学合理性,元构件的标准化、通信系统的开放化,并且还要重点满足管理的需求以及高效的计量体系,利用智能化调控技术来实现广大区域的防护系统构建。在整体过程当中,促使可再生的能源和分布式资源进行合理的接入。 2.2变电站自动技术在电气工程当中的具体应用 电气自动化技术属于实现变电站自动化的基础,因此在实际建设变电站自动化的过程中,需要着重关注合理的使用先进的计算机信息技术,以此来保证指点变电站的自动化、智能化、数字化、一体化等。另外为促使变电站管理运行和统计记录的自动化,可以通过利用计算机技术来代替以往的信息技术。以此来保障为广大用户提供良好的服务,利用监控系统实现自动化变电,因此再具体应用的同时,重点通过自动化的综合系统与远动系统对自动系统当中存在的故障济进行实时的检测与诊断,促使自动化系统的管理水平有效的提高。 2.3在电力系统中使用 PLC技术要想实现整体电力系统的可靠性与灵活程度是不可脱离使用PLC技术,另外,此技术在降低电力系统的能耗方面极具十分重要的意义。因此在电力系统使用PLC技术的使用范畴发展也日渐加快。所谓的PLC技术具体是指可编程的控制逻辑技术,属于已处理器为中心的数字操作运算的电子系统装置。具体应用分为以下几方面:(1)在处理数据的过程中,PLC技术能合理的采集数据、处理数据、分析数据。还能在很大限度上,促进电力工程处理数据水平的有效提高,以此来确保电力系统更加安全、稳定的运行;(2)电力系统在闭环时,PLC技术能够实现有效的控制流量、压力、温度的模拟量。并且还能实现将数据的模拟量转变成数字量; 3结语 综上所述,伴随着电力企业的深化发展,深入研究自动化技术在电气工程中使用具有十分重要的理论与实践意义。为了有效的提高电力企业的优秀竞争力,电气工程企业当前必须明确认知自动化技术对于电气工程的意义与作用。因此电气工程必须要合理的使用自动化技术,只有这样以此保障我国电气工程企业未来的可持续发展。 作者:蔡星 单位:贵州理工学院 电气工程自动化技术研究:电气工程与自动化智能化技术 摘要: 随着现阶段我国的科学技术水平迅速提升,在电气工程领域的发展速度也比较快,电气工程中对新技术加以科学化应用就显得比较重要,实现自动化以及智能化目标,对整体电气工程的应用水平就能提高。本文主要就电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征简要阐述,然后对智能化技术具体应用及发展趋势详细探究,希望能通过此次理论研究,对电气工程的良好发展起到促进作用。 关键词: 电气工程;智能化技术;自动化 0引言 电气工程自动化智能化技术的科学应用,能有效提高电气工程的生产效率和生产质量。在当前的经济发展形势下,只有充分重视生产技术水平的提高,才能创造更大的经济效益。在通过加强电气工程和自动化智能化技术的应用研究下,就能为电气工程的进一步发展打下坚实理论基础。 1电气工程自动化中智能化技术应用背景和特征 1.1电气工程自动化中智能化技术应用背景 现阶段的科学技术发展较快,一些新型的技术不断涌现,对电气工程领域的进一步发展提供了基础支持。电气工程自动化智能化技术的应用,能从整体上提高电气工程的生产力水平。智能化技术的应用主要是人工智能技术的应用,在这一技术应用下能对人类思想进行模拟,可实现自动化的控制操作[1]。在智能化技术的应用下是以计算机为基础,从而展现出精密的传感和定位技术,智能机器人当中对智能化技术应用对操作人员的操作环境能大大优化,对设备的使用性能也能有效提升。电气工程和自动化技术的发展下,对电气技术和计算机技术的应用也比较广泛,实现自动化的技术应用目标,就能从整体上提高电气工程自动化生产水平。 1.2电气工程自动化中智能化技术应用特征 电气工程自动化当中对智能化技术的应用,有着诸多的优势特征体现,在智能化技术的应用下,能对传统系统控制流程进行简化,这样就大大提升了电气工程系统的整体运行效率。在智能化技术的应用下,对电气工程系统的安全稳定性能得到有效控制,对系统的整体工作效率能得意有效提升,使得操作系统变得简单化,这对系统的工作效率得到了显著提升。再者,电气工程自动化当中智能化技术的应用,对电气工程自动化能进一步的完善,这样就能加强系统运行的安全可靠性[2]。电气工程自动化的发展过程中,智能化技术应用能实现人工智能目标,这样在对电气工程系统的运行数据的收集分析处理能力就比较强,对系统的控制效率能有效提高。这样就能减少系统发生故障的次数。 2电气工程自动化智能化技术具体应用及发展趋势 2.1电气工程自动化智能化技术具体应用 电气工程自动化智能化技术的具体应用当中,由于电气自动化工程系统相对比较复杂化,这样就比较容易出现各种各样问题,在系统的运行前,相关的工作人员在对故障的诊断以及检测等方面就有着很大难度。通过智能化技术的应用下,就能对电气工程系统的运行实时性的进行监控以及诊断,在出现故障的时候,通过变压器当中渗漏分解气体,就可对其故障信息进行收集分析,从而找到故障点[3]。结合故障点找到故障的原因,针对性的进行解决。在智能化技术的应用下,就能减少故障维修的时间,对系统的运行稳定性能有效保障。电气工程设备中智能化技术的应用,能对设备进行优化,提高电气设备的运行水平。在电气设备的设计研究方面,能对电气工程自动化系统的优化起到促进作用。而传统的方式对电气设备的研究设计周期比较长,效率也不能有效提高,对电气设备设计人员也有着比较高的要求。而智能技术的应用下,就能解决传统电气设备中的诸多难题。通过计算机辅助设计技术的应用,能大大缩短电气设备设计的时间,在设计的质量上也能有效提高。计算机辅助设计技术中CAD技术的应用,对电气设备的质量就能有效保证[4]。电气设备优化设计中,比较常用的就是遗传算法,在这一方法的应用下,对设计的整体效率水平就能提高。对设备的远程监控以及减少系统运行当中的材料损耗,从而达到设备优化的目标。智能化技术中故障诊断技术的应用比较重要,在电气工程的实际运作当中,会受到诸多层面的因素影响,使得电气设备出现故障。在智能化技术的应用下,对电气工程故障分析后,故障诊断效率比较快,能及时找到故障点,也能大大缩小故障影响的范围。对电气工程自动化系统的运作安全性能有效加强,从而提高了整体企业经济效益。 2.2电气工程自动化智能化技术应用发展趋势 随着新技术的升级,电气工程自动化智能化技术应用将会得到进一步发展,向着集成化的目标实现。通过高度集成化CPUGISC芯片以及大规模可编程集成电路等运用,就能提升电气工程自动化数控系统软硬件系统运行速度,在集成度上能大大提高。通过对LED显示技术的应用,对电气自动化显示器性能也能大大提高。集成化的目标实现,使得相应的设备生产成本也能大大降低,在产品的使用性能上能有效提升。另外,电气共车行自动化智能化技术的应用,也会逐渐向模块化以及网络化的方向发展。其中在模块化的发展方向上,主要就是结合功能要求,能把基本模块以及通信模块实现系列化的生产,这样就能形成标准化的生产,构成不同档次的数控系统[5]。而网络技术的迅速发展下,对电气工程智能化的整体水平就能有效提升,从而保障了整体系统的运行效率。 3结语 总之,电气工程和自动化的智能化技术应用发展,要以实际的工程生产需要为基础,在对智能化的技术应用层面加强重视,只有从这些基础层面加强重视,才能保障电气工程的进一步发展。希望能通过此次对电气工程的智能化技术应用研究,有助于实际的发展。 作者:魏福彪 单位:江西矿安安全生产科学技术咨询中心有限公司 电气工程自动化技术研究:电气工程及自动化技术的应用与发展 【摘要】 在我国经济发展中,电气工程受到广泛重视,可以有效提升国民经济水平,传统的电气工程建设技术已经无法满足其实际发展需求,需要企业积极应用自动化技术,提高其智能化与自动化程度,明确各个工程项目的建设目的,保证可以提高电气工程的建设水平,为其后续发展奠定基础 【关键词】 电气工程;自动化技术;应用措施 在电气工程自动化技术实际应用的过程中,需要科学分析相关技术要求,根据技术原理与特征等,建设专门的管控机制,保证在电气工程建设中,可以逐渐优化其工作体系,满足电气工程的实际建设需求。 1电气工程自动化技术应用现状分析 作为社会发展的基础工程而言,电气工程的发展受到广泛关注,企业已经应用了先进的自动化技术对其进行处理,在一定程度上,可以拉近我国与其他国家电气工程之间的距离,逐渐创新自动化技术的应用形式,建设先进的电力系统与网络信息系统,在行业发展的情况下,可以促进数据信息的共享,提升电气工程自动化技术的应用水平,达到预期的工作目的。然而,当前部分电气工程建设企业在应用自动化技术的过程中,还存在一些问题,无法提升技术水平,难以满足其实际发展需求。因此,在未来发展中,电气工程自动化技术具有较大的发展潜力,需要企业对其进行全面的开发与研究,达到预期的建设目的。 2电气工程自动化技术的应用措施 在我国电气工程实际建设的过程中,自动化技术的应用受到广泛重视,可以有效提高电气工程的建设水平,增强技术应用成效。 2.1电力调配中的应用 在电气调配中应用电气工程与自动化技术,可以有效提高电力供应服务水平,对电网进行全面的优化处理,除了可以提高电网运行稳定性之外,还能保证其完整性,对设备的运行状态进行监测,及时发现设备运行中存在的问题,采取有效措施解决问题。同时,在应用自动化技术的过程中,可以针对电力调度工作,制定完善的调度方案,提高其经济效益与可靠性。在电力调度中应用自动化技术,可以有效提高其安全性,减少能源浪费问题,逐渐提高电网安全性与可靠性。 2.2发电厂分散监控系统的应用 在发电厂分散监控系统实际运行的过程中,可以对电网进行有效的检测,技术人员应用电气工程自动化技术,可以应用高速数据通讯网等,对其进行处理,然后利用控制单元自动化处理的方式,对热电阻、电气量与热电偶等进行全面的处理,可以接受各类信号与数据信息。在结束运算工作之后,可以对各类设备的参数与运行状态等进行监控处理,在画面中及时显示其中存在的问题。同时,在应用电气工程自动化技术的过程中,可以利用打印与信号输出等技术,建设专门的监控机构组织,然后利用先进的检测技术对其进行处理,完善各类控制功能,逐渐提高系统的运行水平。 2.3日常生活中的应用措施 在日常生活中,可以应用电气工程与自动化技术对各类领域进行处理,例如:在交通管理过程中,可以利用电气化电路技术对其进行处理,将电气化远程控制技术应用在地铁与悬浮列车的建设中,可以有效提升其运行水平。同时,在工业与石油方面,可以利用电气自动化技术开展相关操作工作,在半自动化控制的情况下,提高其运行水平。在日常生活中,还可以利用电气工程自动化技术控制报警器、供电系统与刷卡系统等,发挥通信技术的应用作用,逐渐提高人们的生活水平。 3电气工程与自动化系统的发展趋势 在未来发展中,电气工程与自动化系统的建设会逐渐完善,可以有效提高人们的生活水平,逐渐增强自动化技术的应用成效,满足其实际发展需求。具体发展趋势为以下几点: 3.1构建良好的网络结构 在应用电气工程自动化技术的过程中,可以构建良好的网络结构,建设现场总线监控机制,利用计算机网络信息技术等,对其进行综合控制。在电气设备开发与管理中,会对其进行智能化的开发与建设,可以利用网络控制的方式,提升电气系统的建设质量。同时,可以装置功能完善的系统,利用总线监控的方式对其进行处理,在完善自动化系统的情况下,逐渐提高数据信息传输工作成效,满足现代办公自动化发展的需求,降低运行成本。 3.2科学应用自动化检测技术 在未来发展中,会将测量系统与数字模拟系统等,应用于自动化检测中,发挥传感器的应用作用,获取准确的数据信息,及时发现系统中存在的问题,采取有效措施解决问题。 3.3建立统一的自动化系统 在系统平台中,包含较多先进的自动化技术,需要对其进行科学的管理,对各个环节进行控制,例如:开机与运行管控等,降低维护成本,提高其工作效率等。 3.4建立完善的DMS系统 DMS系统的应用,可以提高电气管理工作水平,满足自动化技术的应用需求,对各类设备与系统进行保护,逐渐优化系统的运行体系。相关部门可以建立先进的事故处理系统,减少对于电网的威胁。管理者可以应用DMS系统,准确掌握电力系统的运行情况,例如:对电力设备与电流电压等数据信息进行分析,保证计算工作的精确度,平衡设备的电压与负荷,在一定程度上,可以发挥系统的监督作用,增强其应用成效。 3.5建设开放性的自动化系统 对于系统的开放化处理而言,可以建立外界主接口,然后利用相关接口与外界的网络相互联系,提高数据资源共享成效。对于计算机网络而言,需要对各类信息进行处理,科学开展设计、决策工作,建设一体化管理机制,在远程操作的情况下,开展自动调度工作。 4结语 在电气工程及自动化技术实际应用的过程中,需要对其进行全面的分析,制定完善的管控机制,创建先进的管理体系,明确各个部门的工作职责,发挥现代化自动化技术的应用作用,使其向着更好的方向发展。 作者:齐英 单位:国网山东省电力公司莱阳市供电公司 电气工程自动化技术研究:电气工程中电气自动化技术的应用 摘要: 电气自动化技术得益于科学技术的不断应用创新而广泛的应用到电气工程建设当中。新时期人们对于电气工程自动化技术当中的电视技术及机电一体化技术等自身的安全性及稳定性得出了更高的要求。为了切实有效的实现对电力系统的实时监控与远程管理,需对电子自动化技术进行高效运用。本文就电气自动化技术在电气工程中的具体应用方式进行深入研究。 关键词: 电气自动化技术;电气工程;具体应用 电气工程中一项重要的开发领域便是电气自动化。为了促使电气工程中电气自动化技术自身的应用优势得以充分的发挥出来,需要详细的分析电气自动化技术在电气工程中的融合应用策略,确保二者可以有机结合,由此来确保电气可以正常安全运行。 一、电气自动化技术在电网调度中的应用分析 控制中心、电厂自动化信点通道以及站端是当前电力工程电网调度中的主要构成形式。在此过程中,大屏幕显示器、电网调度工作站以及中心服务器等方面是其非常重要的组成元件。将电网调度中心及电力区域内的发电厂和变电站终端各类的测量控制设备借助电力系统局域网络系统将其有效的进行连接,促使电网调度过程中的效率性得到显著增强,由此形成了电气自动化系统。对此我们就电气工程中电网调度自动化技术在具体应用中所呈现出的效果进行如下阐述:其一,将电网系统运作方式及运行状态进行实时监控。针对电网系统运行当中所出现的电压指标、周波指标及负荷指标等数据信息,由电力系统调度部门的专业人员来予以展开系统的监管与全方位控制,由此来确保每一项工况指标数值与各项设备运行状况都能在电力系统整体运行当中得到及时反馈;其二,各项安全事故内容可在电网正常运行状态下得到有效处理,并能开展针对性的分析。在基于电网系统处于多种运行模式下,有效的将电气工程工作实践及电力调度自动化技术结合在一起,来就安全性运行状态展开深入研究。与此同时,还能就以往出现的安全事故相对应的解决方式进行提供说明,这样的实施做法可将电力系统运转过程中存在的安全事故降至到最低,由此推动了整个电网系统运行朝向更加安全、稳定的方向发展。 二、电气自动化技术在变电站中的应用 将电气自动化技术积极应用到变电站电气工程领域中,最大的好处在于,既可以促使变电站运行本身实现自动化监控,同时对于电气工程实际运行质量及效率也是一个强有力的提高。传统人工监测手段在自动化技术的有效应用下被替换掉,促使监测结果更加的准确、可靠,减少在人工监测中出现的漏洞,最大程度满足新时期电气工程领域中电气系统运行需求。具体来说,变电站电气系统运行状态得益于电气自动化技术的应用而达到了实时监测的目的,并且最终在其计算机控制系统上面,将监测获取得来的数据信息传输于此,而计算机控制系统在判断电气工程运行状态环节中将传递来的数据信息作为有力参考依据,进而来对其进行优化整改,从根本上言,对于变电站电气工程运行期间预防安全事故及控制难度的有效减轻起到了积极影响。除此之外,以往变电站电气运行操控中所采用到的传统电磁控制模式在电气自动化技术的应用下,充分借助于计算机控制系统而将其完美的予以替代,实际操作技术人员在获取系统整个运行状态中的相应参数值中,只需坐在监控室内,针对所监控到的各类信息进行充分观察便可以知晓。通过这样的方式可便于操作者详细的统计与记录电气系统运行状态,同时也促使现场操作人员自身的工作负担大幅度减轻,对于新时期电气工程系统的智能化及自动化需求得到最大限度的满足。 三、电气自动化技术在电气工程状态检测技术上的应用分析 电气工程状态检测技术的操作原理是在对电气工程运行状态实施检测过程中,充分的借助电气工程设备资产管理系统,就运行中存在的故障问题进行准确判断,并根据所判断内容来制定出针对性的故障解决措施,以此对故障根源进行分析与消除,确保电气系统的安全运行。将状态检修相对应的设备自身综合使用功能予以全面提供,并就其检修过程中所对应设备在正常运作下存在的一系列数据信息进行提供,由此来开展有针对性的检测方式是电气自动化技术应用的主要特征表现。通过展开这种方式的实际操作,可将新状态下的检修方式代替传统故障检修模式。在电气工程中将状态检修技术进行积极利用,能够全面的解决定期检修作业模式下存在的检修漏洞与盲点,促使电气设备得以安全稳定运行。 四、促进发电厂的分散测控技术优势得以充分发挥 分散测控技术在电力自动化技术的不断驱动下,广泛的应用于发电厂当中。在此我们就其组成结构上进行详细说明:分层分布式是分散测控技术的主要构造形态,其主要元件构成有高速数据通讯网、以太网、运行工作站以及过程控制单元等部分组成。在这些结构部分中,主控模板以及输入、输出在过程控制单元内的生产期间可直接进行应用,且针对脉冲量、电气及热电等信号进行及时接收。以数据形式在处理及完成对这些信号的运算后进行相应呈现,借助打印设备将电气系统运行过程中出现的参数及其状态予以详细输出,从而为发电厂提供可靠的动力依据;将电气自动化技术应用到其主控模板、输入、输出上来,充分的将人机接口通讯功能得以实现,将各项指令借助过程控制单元从运行工作站内有效传输出去,并且可以在第一时间使得工作人员接收到指令信息,促使工作人员可以更好的掌握到机组设备的运行状况,从而得以高效的监控运行设备。 五、结语 新时期电气自动化技术在电力科技取得迅猛发展的同时,得到了较为广泛的应用普及,并一举成为了电气工程发展的有力支撑点。基于此,新形势下的电气工程企业需要对电气自动化运行系统自身存在的规律及特征充分的予以掌握,将电气自动化应用技术方法结合社会发展需求进行改进创新,由此来推动电气工程中的电气自动化技术的使用范围不断的扩宽。 作者:淮亮亮 李富敏 单位:成都建筑材料工业设计研究院有限公司 成都合能物业管理有限公司 电气工程自动化技术研究:略谈自动化技术在电气工程的应用 1电气自动化在电气工程中的应用构思 1.1监控技术的集中式应用。集中式监控技术有着其独到的特点,设计容易、操作简单、日常维护方便。这些优点更加方便电气工程的需要。大幅度的减少了成本上的支出,因为它本身不需要购买太多的机械设备。这是它一个方面的优点,但是缺点就是监控的安装点需要很多很广泛,这就造成了单独而混乱的状况出现,多个监控需要的处理器也随着增加,电缆的数量也随之变多,导致成本增加。多种电缆搀和在一起,增加了不安全的因素存在,整个系统的可靠性大大降低。连接点容易出现状况,一旦连接点出现断开的情况,那么电气工程中所有的设备都会无法运行,而这种短时间的断开往往会造成极大的损失。其原因是在电气工程中所使用的断路器和隔离的闸刀都是用的硬接线,这种线的质地很坚硬,但是很容易出现断裂的情况。因此,集中式的电气工程检测带来的是有序运行的电力工程系统,这样做的后果大大减少了工程上的投资。 1.2总线监控技术在现场的应用。目前在电气工程中用到最多而且最为有效的一种方式就是现场总线监控技术。现场总线就是一种串行的通信链路。它的作用体现在联系上,即生产过程中所用的基本设施和控制这些设备之间的联系。也就是通常意义上讲的现场级设备和车间级设备的沟通联系。这种方式的监控有着较好的针对性,每一种电气工程都有着不同的特点,现场总线监控能针对这些特点进行监控。现场总线监控有着它独有的特点,它只需要较少的设备投入,减少了成本,其原因在于它使用到的隔离设备减少、端子柜的使用减少等。同时,它也具有远程监控的一些特点在其中,电气设备的安装都是在现场的环境下,这可以说是一种最省电缆线的方式,用这些电缆把设备连接起来完成对设备的完全监控。实现了规模化的效益,使得电气工程的效益更加明显,节约了设备成本。还有优点就是设备之间是没有实际上的联系的,这样一台机器停止工作了,其他的设备也会良好的运行。这主要是因为它们都是通过网络信号进行相互的连接,有很强的独立和灵活性。通过这些技术手段,可以大大增加电气工程的安全和可靠性。 2自动化技术在现实中的应用 2.1变电站的应用。人工进行电话操作和人工监视在现代的变电站中占据了主流,变电站中自动化的应用将大大减少这些方面的开支。同时强化了对变电站的监控性。在变电站中实现自动化主要原因就是全方位的监视各种设备的运行情况,实现对设备的有效控制。逐步由传统化的操作到现代信息化的处理方式。在以往变电站都是人工操作,对变电站的监视和数据分析都是人工完成,设备都是用的电磁装置的设备。在对变电站的监视中没有形成一个系统性的观念。没有大局观,只有使用人工将数据进行整理后才能实现全局性的监视。电气自动化程度的增加带来的是变电站的自动化,变人工操作为机器控制。这样一来变电站的工作人员工作量将会大大减少,这样在人员的投资也随着减少,电气工程整体效益增加。更好更快的完成现代自动化的步伐。变电站的自动化实施,自动运行已经替代了大部分的人工操作。微机取代了以往的电磁装置。计算机的应用使得变电站的所有情况都变得一目了然。这样使得变电工作人员在极短的时间内能对变电站的情况有一个大致的了解,并且通过计算机得到的数据进行分析,得出变电站可能出现的问题和以后的发展动态。及时的进行防护措施,确保变电站的有效运行。 2.2电网调度方面。现代意义下的电网调动主要是远动装置与主站调动系统,主要负责的方面是进行电网运行状态的监控。使得电网在人员的调配方面、电网的安全运行更加有保障。其作用主要体现在以下几点;第一点是电网安全运行的监控,电网在正常的运转时,我们需要的是调度人员进行监视和控制电网的电压、负荷等情况。主要设备的水能和热能等等方面的工作指标,使得其更加的符合规定,保障用户的用电安全。第二点是电网经济调度方面,在对电网实现安全监控的基础之上,我们还要注重的是经济效益的实现。通过自动化的调度手段来实现电网的经济价值最大化,降低能耗、节约能源,达到最小的成本最优的配置。第三点是电网运行中安全事故分析和处理,电网出现故障的原因是多种多样的。出现的原因也很复杂,过程根本来不及反应。如果不能及时进行预测和处理,不但人身安全会得到威胁,还会导致电网的大面积崩溃,大面积的停电状况出现,造成国民经济的严重损失。所以增强自动化调度势在必行,实现电网运行的安全分析,完善事故处理方式方法,避免造成重大损失。电力工程中最重要的一个环节就是调度中心的,是一切设备的控制中心,通过电气自动化的实施把设备都联系成为一个整体,实现自动化的操作,完善调度中心具有非常现实的意义。这会使得电气工程更加适应市场的需求,有更加良好的发展。 3结束语 作为一个衡量国家经济发展水平的重要标志,电气自动化的应用举足轻重。使用电气自动化进行电气工程的改造,达到高效运行的目的。这主要是计算机网络、现代社会中的需要,电气自动化的应用更好的满足了时代的需求。电气工程更好的适应社会,我们可以做的就是具体问题具体分析、具有创新意识,为我国在电气工程中更好的发展做出自己的贡献。 本文作者:崔旭辉 单位:武汉市华中科技大学文华学院
农业高新技术研究:中国农业经济发展与大力发展高新技术产业 【摘要】针对中国农业发展相对落后的现状,高新技术革新对中国农业发展的巨大冲击,在具体指出中国农业现实存在的种种问题的同时,顺应未来世界农业发展趋势,提出大力发展农业高新技术产业的要求,从而促使中国农业得到革命性的发展。 【关键词】农业经济 产业结构 高新技术 网络营销 企业孵化器 加快促使中国农业经济得到革命性的发展,一方面是由中国农业发展相对滞后的现状决定的;另一方面是符合产业技术革新等时代趋势的客观要求;我国农业经济革命性的发展,是一个紧密关系国家、社会、集体利益而举足轻重的系统工程。在农业经济全面开放的基础上,我们必须通过全方位的产业结构、技术、农民素质等深入改革,从而致力使我国农业规模化、专业化、市场社会化、电子技术化、全球现代化。 一、中国农业现状 农业是国民经济和社会发展的基础:农业是人们的衣食来源;农业为国民经济等各部门提供劳动、资金积累和出口创汇;我国人口绝大部分在农村,农业的发展、农民收入和农业的稳定对社会稳定发展起极其重要作用。由此可见,农业在我国起着举足轻重的作用。 可是,我国农业生产比较落后,已经成为国民经济的薄弱环节,如果得不到加强,它将很难支撑国民经济其他部门的发展,如:机械化程度低;农民素质相对差;基础设施差;抗灾能力差等。因而,农业生产的发展是我国人民生活水平提高,现代化建设,社会稳定的基础,并最终决定着国民经济其他各部门的发展规模和速度,是能否实现现代化战略目标的关键。 二、世界高新技术革新 高新技术的日新月异将对中国产业带来众多的机遇和挑战,尤其对现今我国相对落后的农业生产。面对世界竞争激烈的世界经济市场冲击,我国农业确实需要把握机遇,迎接挑战,尽快想方设法改变现状,以不变应万变。 另外,在世界高新技术迅猛革新的影响下,当代产业结构开始呈现出由传统产业向高新技术产业演进的趋势。中国农业同样急切需要把握好如何融进高新技术,发展高新技术产业,促进农业革命性的发展。 三、顺应时代趋势,大力发展高新农业技术产业 针对上诉情况,中国农业发展需在继续深化农村经济体制改革的同时,进行方位改革开放,致力实现我国农业的规模专业化、市场经济化、电子技术化、全球现代化。 (一)产业结构的改革 中国农业产业结构的改革尤其必要,迎接高新科技革命的需要;适应市场供求变化的需要;经济全球化的需要;适应可持续发展的需要;适应市场机制建立与运行的需要。 (二)农民素质的改革 这主要通过强化科教兴农,大力发展农民教育,大力发展农业科学技术,调动农业科技人员的积极性,加速传统农业向现代化农业转变,推进农业的产业化和逐步实现农业生产的专业化、商业化、社会化。 (三)高新技术的改革 产业结构与农民素质的改革都深深渗透着高新技术的融入与改革的内容。“中科院和中国工程院院士石元春在上海科技论坛上对我国农业未来发展做出过展望,指出生物技术和信息技术将被广泛应用。”根据石元春院士介绍,一方面,继生物制药滞后,农业将成为生物基因技术应用的第二个重大领域;另一方面,信息技术主体为智能化农业专家系统,农业信息网络和服务,3S农业宏观临近技术等,亦可称为“金农工程”。 其中信息技术的应用方面,农业电子商务将成为我国未来农业高新技术革新的重点发展方向。而农业电子商务主要集中在网络营销。网络营销对传统营销关联、策略、手段上的革新,它增加了互动性,减少了成本;增加了顾客的选择余地,减少了对书面文件的依赖;增加了产品和服务的信息价值,减少了企业在国际市场拓展中的障碍。网络营销作为信息技术在营销领域的应用,它使商品的市场营销迎来了新的时代,传统的营销组合将有所增减,环节的创新势在必行。 四、大力发展农业高新技术产业孵化器企业 农业高新技术产业的发展,如特别是农业电子商务,根据中国农业发展客观现状,单方面依靠政府支持是远远不足的,更多的是需要许多其他的相关配套因素的建设。 既然如此,我们是否可以引入一种与世界发展趋势相适应的企业孵化器。企业孵化器在高新技术产业发展中展现出重要作用。企业孵化器于70年代中后期首先在美国出现,它是一种培育高新企业的机构,其本身也是一种企业,只不过经营的不是具体的产品或服务,而是扶植新兴的小企业,它与小企业之间的关系靠签订合同来确定,孵化器的主要任务是将拥有商业价值的技术或要领的尚不成型的企业培养起来,直至可以独立面对市场,简而言之也就是培育新型企业,为企业优生、优育创造良好环境。企业在实施新技术转化中出现资金短缺、管理不善等问题,孵化器有益给予帮助,使它们逐渐成长、壮大。经过二年至三年培育,被孵化的企业就能成长为一个独立的赢利企业,企业孵化器一般会选择高科技企业加以孵化,有着独特的经营模式。 假若我们大力推动企业孵化器在我国农业经济中的发展,企业孵化器将发挥出重大的“孵化”作用,从而通过这种投资少、见效快的办法,实现我国农业经济对高新技术产业的革新。其具体作用如下:一是提供“种子基金”,对新办企业参股;二是对企业进行改革和培育;三是提供管理帮助;四是提供信息平台;五是帮助进行资金融通和资金流管理。 通过以上帮助,使农业企业“金鸡出壳”。 高新技术发展日新月异,它与农业经济的融合越显迫切,通过上述多方面的改革开放,从而更有效地促使我国农业经济革命性的发展。 农业高新技术研究:农业高新技术论文 一、安徽省农业高新技术产业化的发展现状 (一)农业高新技术产业化的涵义 农业高新技术主要是指生物技术、信息技术、航天技术、新能源技术、新材料技术、自动化工程技术、海洋技术和生态技术等在农业上的应用[1]。农业高新技术产业化是指运用高度密集的技术、资金和知识,按照科研、开发、生产、经营一体化,开展农业产业生产。一般认为当高技术组合按国际科技产业园区的规范超过70%以上时,传统技术才被创新为高新技术。靠技术转化为生产力提高产值的“技术生产率”在60%~80%以上,则实现了农业高新技术产业化[2]。农业高新技术产业化不仅需要资金、技术、人才,还需要现代化的生产设备和手段,多元化的产业体系,先进的管理体系和健全的市场体系配合。 (二)安徽省农业高新技术产业化的现状 截至2012年,安徽建成各级农业示范园区101个,培育省级以上龙头企业895家,其中农业高新技术企业92家,企业年产值248亿元,建成省级以上农业科技平台345个,企业技术中心56个①。从总体上看,安徽省农业高新技术产业化水平较低:全省农业高新技术企业数仅占农业龙头企业的10%,占全省高新技术企业的5.2%;农业高新技术企业产值仅占农产品加工产值的4.1%,占高新技术企业产值的2.4%;全年完成农业科研290人年,应用研究为10人年,试验284人年,全年获批农业科研专利申请29项,但无一项完成应用转化。 (三)影响安徽省农业高新技术产业化发展的原因 1、农业高新技术产业化起步较晚。我国的农业高新技术是借鉴美国的经验而兴起的,从上世纪90年代提出,到如今也就20年左右的时间,各地区对农业高新技术产业化发展认识还不到位。目前还处于农业高新技术产业化试验阶段。2、农业高新技术产业化投入不足。目前,我国的农业高新技术产业化主要依赖政府投入,为政府主导型产业。安徽作为中部农业大省,经济欠发达,对农业投入较少。2012年,安徽对农业固定资产的投入为302亿元,人均不到1000元,全省用于科技研发的经费为19.5亿元,仅占GDP的1.1%②,用于农业科研的经费仅有3亿元,用于农业高新技术的研发则更少。研发经费投入不足,严重影响了农业科技企业研发的积极性,全年农业科技专利申请数只占到全省的0.09%。3、农业高新技术人才不足。农业高新技术产业是知识密集型产业,对人才的需求较高,特别需要开拓型的高层次人才和高科技人才。据统计,我省每3万人中才有1名农业科技人员,在全国31个省(市、区)中仅高于西藏,居第30位。2012年全省已建或在建的农业科研机构不足百所,从事农业科学技术研发的人员只有1000余人。4、劳动力产业素养和农业产业化水平低,产业发展支撑力不够。安徽作为国家粮食生产基地,担负着国家粮食生产重任,区域内粮食播种面积大,常年遭受自然灾害,农业基础设施破坏严重,农业人口比重大,农民文化程度、产业素养低,生产方式落后,农业产业化水平低。2012年,向市场提供的农产品中,60%为初加工产品,深加工产品仅占20%多。现实的生产条件对农业高新技术产业化起不到支撑作用。微观层面的原因主要有:一是农业科研技术平台分布不均,科研成果应用能力差。全省具有科研能力的农业科技平台中,一半以上集中于科研院所和高等学校,企业技术中心只占到16%,平均每两个高新技术企业才有一个技术中心。在农业科研成果中,80%为基础研究和试验发展,应用研究不到10%,2012年无一项农业专利成功转化。二是市场体系不健全。目前,我省市场上还没有一家农业高新技术成果转化中介实体,承担把科学技术潜在生产力转化为现实生产力的职能。农业高新技术成果的转化,主要依靠技术交易所举办的高新技术产品交易会,但其服务功能过于单一,缺乏连续性服务,加之知识产权保护不到位,致使农业高新技术鱼目混珠、真假难辨[3]。三是企业产业化动力不足。农业产业的特点是投资大、周期长、回报慢,导致农业高新技术产业化的风险大,农业企业和农民在缺乏有效的制度激励情况下,对农业高新技术产业化的内生动力不足,以至于消极应对[4]。诸多原因影响着安徽农业的发展,作为经济欠发达地区,如何依托资源优势,发挥要素的作用,推进农业产业化发展? 二、安徽省农业生产要素禀赋及其差异 (一)农业高新技术产业化生产要素及其禀赋反映指标 农业高新技术产业属于知识、资金、技术密集型产业,结合传统生产要素理论,技术、劳动、资本、资源是农业高新技术产业的基本生产要素,决定了农业高新技术产业的生产。要素禀赋是农业生产活动中所需要的基本的物质条件和投入要素[5],是决定地区农业生产的基础因素,直接影响着农业高新技术产业化发展的地区差异。各要素禀赋反映了农业高新技术产业生产的条件。对农业高新技术产业化生产要素禀赋情况分别用不同的可衡量相关指标进行反映。1、技术是农业高新技术产业化的优秀。技术进步可以降低农产品生产成本,提升产品的质量,提高市场竞争力,确立产业优势,是高新技术产业发展的源动力,直接决定农业高新技术产业化的实现。其要素禀赋反映指标为农业科技贡献率。2、劳动力是农业高新技术产业中最具最主观能动的生产要素。劳动力的素质,包括文化程度、市场意识、经营理念等,决定了劳动者能否接受和掌握高新技术产业中的新技术、新工艺,甚至新生产方式和管理方法,而这些决定了农业高新技术产业的生产效果。其要素禀赋反映指标为:农业劳动生产率指数=地区农业劳动生产率/平均农业劳动生产率3、资本是农业高新技术产业生产的重要构成。资本的投入可以促进科技进步,改扩建生产基础设施,购买先进生产设备,引进先进的管理方法,而这些决定了农业高新技术产业生产条件。其要素禀赋反映指标为:人均劳动资本=农民人均纯收入+人均农业投资(地区农业投资/农业从业人口)4、自然资源是农业高新技术产业的生产对象,为农业高新技术产业生产提供原材料,决定了农业高新技术产业的资源条件。农业生产要素禀赋既是决定农业高新技术产业生产的基础因素,也是农业高新技术产业化条件的反映,对农业高新技术产业化影响较大。其要素禀赋反映指标为:人均耕地面积=地区耕地面积/农业从业人口。 (二)基于要素禀赋差异的安徽农业高新技术产业化比较 农业高新技术产业化对资本、劳动、资源的投入数量和比例要求并不明确,因此,我们选取国内农业高新技术产业化水平较高的北京、同处于中部的湖北、生产条件相似的河南以及相对落后的重庆,截取各地2012年农业发展的数据和“十一五”末期公布的农业科技贡献率,采用横向比较的方法,综合比较安徽农业高新技术产业化的要素禀赋(表1)。从表1可以看出,安徽农业高新技术产业化生产要素禀赋不足,4个要素指标均低于全国平均水平。具体概述为农业产业整体水平较低,劳动力产业素养低,经济欠发达,对农业投入少,农业收入低,农业科技水平较低,这些都制约了安徽农业产业化发展。通过横向比较可以看出:北京则是在耕地不足的情况下,依托资本投入和农业科技创造了领先全国的农业劳动生产率,近于安徽的2倍。借鉴北京的发展经验[6],构建差异化的农业高新技术产业化发展模式,是推动地区农业经济发展的必由之路。 (三)安徽农业高新技术产业化要素禀赋地区差异 无论从经济、地理、文化、制度等哪一方面比较,安徽地区之间存在较大的差异。因此,要对安徽各地区农业高新技术产业化生产要素禀赋进行分析。可以假定区域内技术共享,只选择劳动、资本和自然资源3种要素,沿用农业劳动生产率指数、农业人均劳动资本和农业人均耕地面积3个指标,截取安徽各地区2012年农业生产数据,进行要素禀赋差异比较(表2)。依据表2数据,通过聚类分析,可以将安徽分为4大农业生产区域:城市及郊区现代农业区,这一区域以合肥为代表,大体还包括芜湖和马鞍山2市。该区域特点是农业劳动生产率水平较高,人均劳动资本全省领先,区位优势明显,交通发达,人才聚集。两淮粮食主产区,这一区域大体包括淮北(淮北、亳州、宿州、阜阳)和淮南(蚌埠、淮南和滁州)2个粮食主产区,7个地市。该区域的特点是粮食产量大,耕地资源相对较多,但常年遭受自然灾害,生产方式落后,农业人口比重大,农业劳动生产率水平普遍较低。沿江优势农业区,这一区域大体包括铜陵、池州、安庆和宣城4市。该区域特点是地域特点突出,水域面积大,交通发达,农业生产基础较好,农业劳动生产率水平普遍高于全省平均水平,人均劳动资本较多,土地资源相对较少。山区特色农业区,这一区域大体包括六安和黄山2市。该区域的特点是山多地少,区域内土特产品物产丰富,土地资源稀少,农业劳动生产率水平低。 (四)安徽农业高新技术产业化不同区域模式选择与重点确定 在经济欠发达、农业投入少、农业高新技术产业生产要素禀赋不足的情况下,依据要素禀赋差异进行区域划分[7],针对不同区域,选择适用的产业化模式[8]和确定发展重点,可以为安徽农业高新技术产业化快速、准确地找到发力点。1、城市及郊区现代农业区该区域农业投入比重较大,科研机构和人才集中,科技创新能力较强,农业劳动生产率相对较高,劳动者产业素养高。该区域农业高新技术产业化适宜采用政府主导型和企业主导型发展模式,一方面集中科研力量,开展农业高新技术产业基础研究;另一方面建设农业高新技术产业园区,集中一批农业生产龙头企业,通过政策、资金引导企业进行农业高新技术应用开发与生产。重点进行生物工程、基因工程、材料技术研究,着力发展生物技术产业、设施农业,力争在生物制药、有机农药、农产品的精加工、绿色蔬菜、乳制品、观光农业等方面实现产业化。2、两淮粮食主产区该区域为典型的传统农业生产模式,土地资源丰富,粮食生产面积大,农业投入少,农业劳动生产率低。该区域的农业高新技术产业化适宜采用政府主导型,集中科研力量进行农产品品种优化研发,建设一批农业科技生产园区,培养农业生产、加工龙头企业,着力发展农产品加工、畜牧养殖业,力争在强筋和弱筋小麦、专用棉花、花生、大豆、玉米的种植与深加工,猪牛羊养殖与加工等方面,推进标准化生产、产业化经营。3、沿江优势农业区该区域为传统粮食生产区,区域内水系发达,物产丰富,农业生产条件较好,劳动力产业素养整体较高。该区域农业高新技术产业化,适宜采用混合模式和“纺锤形”发展模式,通过政策引导、资金支持,鼓励企业和科研机构,进行农产品品种优化与种养殖适用技术研发,培养农业生产、加工龙头企业,着力发展农产品、水产品加工业,力争在水稻的种植与深加工,油菜适用栽培技术与精加工,水产品良种与无公害生产技术等方面,实现标准化生产、产业化经营。4、山区特色农业区该区域山多地少,农业生产现实资源相对稀缺,但区域内土特产品品种丰富,农业劳动生产率较低。该区域适宜采用科研机构主导型和“纺锤形”发展模式。通过政策引导、资金支持,鼓励企业和科研机构,对山区特色品种优化、栽培技术与产业化生产进行研发,着力发展土特产品生产与加工,力争在土特产良种和无公害、有机生产技术,提高单产和质量等方面,进行标准化生产、产业化经营。除以上区域外,以亳州为重心的中药材生产也是安徽农业高新技术产业化的重点之一,其适宜采用科研机构主导型和“纺锤形”发展模式。通过政策引导、资金支持,鼓励企业和科研机构,对中药材品种优化、栽培技术、药用性质进行研发,着力发展制药工程,力争在中药生产与提炼方面形成产业化经营。 三、加快安徽省农业高新技术产业化发展的政策建议 根据波特的“钻石”模型理论,借鉴国内外农业高新技术产业发展的经验,提出安徽农业高新技术产业化发展的对策建议[9]:(一)制订农业高新技术产业化发展长期战略。一是摸清各地区适宜农业高新技术产业化发展的重点领域、重点产品,按照差异化发展的原则,确立不同的发展重点和发展模式。二是分级、分区域制订安徽省农业高新技术产业化发展具有指导意义的长期规划[10]。(二)建立政府为主,企业为辅,市场参与的投资体系。一是政府继续增加对农业高新技术产业化的投入。资金投入侧重于技术研发、园区建设、市场建设、人才引进等基础性的要素条件储备。二是增强企业投资信心,鼓励在技术成果转化、产品研发、生产设施条件改善、人才培养等方面积极投入。三是引入风险投资机制,吸收风险资本、社会团体参与农业高新产业化的投入。(三)完善市场机制,营造良好的发展环境。一是构建完整的符合国际标准的农业高新技术产业化企业与产品认证体系,加大这方面的认证,让真正的农业高新技术企业得到实惠。二是加强对高新技术知识产权的保护,健全农业高新技术成果转化体系,重点孵化一批科研机构认同、企业欢迎,对农业高新技术领域熟悉的中介组织,通过市场开展研究成果的转化。三是按区域建立农业高新技术产品专业市场,形成有效有序的市场需求与销售体系。(四)完善的人才引入与培养机制。一是完善现有人才引进措施,通过住房、社保、教育等条件,增强对人才的吸引力度。二是组织开展科研机构与企业人才互动,分期选派科研院所的技术骨干到企业开展技术“挂职”,组织企业技术人员到科研院所定向培养。(五)推进农业高新技术产业化园区建设,形成产业化发展集群。一是按区域整合现有园区,差别化发展。二是通过政策吸引关联企业进入园区,形成产业集群。三是鼓励不同资本的加入,对企业进行现代化改造,增强企业竞争力和战略发展意识。(六)加强区域合作与交流。一是与区域内、国内的科研机构广泛地开展技术研发,提高高新技术在农业上的应用速度与应用水平。二是依托资源要素的优势,吸引国内外农业高新技术企业到安徽投资,提高农业高新技术产品的产出水平与产出能力[11]。注释:①数据来源:2012年安徽省农业科技发展水平统计公报.②数据来源:安徽省统计年鉴2013. 作者:贺旭辉单位:皖西学院 农业高新技术研究:高新技术促进农业经济发展 国内外对高新技术尚没有一个公认而严格统一的界定,就高新技术的内涵而言,应包括“高技术”和“新技术”两个部分。所谓“高技术”则是指处于当今科学技术发展最前沿的、高层次的、尖端优秀技术群;而“新技术”则是在一定的时空范围内,相对原有的传统技术而言的一个相对概念。即对原有技术进行创新、发展而产生的,具有广大发展潜力,在生产中具有广阔的应用前景,且达到一定的推广比例,我们称之为新技术。由于高技术和新技术对经济、社会发展都具有重要的推动作用,故一般把高技术和新技术合并起来统称为高新技术。 一、农业高新技术的概念及范畴 农业高新技术是由高新技术概念按照行业分类衍生而来的,指在农业科技领域处于发展前沿的、尖端优秀技术群和能对区域农业经济发展和农业科技进步产生深刻影响和重大推动作用,并能形成新型农业产业的技术群。目前,按照农业高新技术的性质和应用领域,可以把主要农业高新技术归纳为农业生物技术、农业信息技术、农业环境控制技术和农产品产后精深加工技术四大类,这四类农业技术也是当前农业科技发展领域最具有潜力的技术。 二、高新技术对农业经济发展的意义 农业高新技术对农业经济增长的促进作用具体体现在以下方面: (一)促进农业科技进步,提高农业生产力水平。科学技术是第一生产力。高新技术在农业领域的应用,必将促进农业科技进步,推动农业经济的跨越式发展。高新技术应用于农业领域,可迅速作用于生产过程,转变为现实生产力。农业高新技术的发展,必然为农业产业结构和经济结构的优化调整提供坚实的技术支撑,从而提高农业生产的综合能力,改变农业经济的增长方式,驱动农业经济增长由资源密集型向技术密集型转换,降低农业经济增长成本,提高农业经济效益,推动农业经济的跨越式发展。 (二)充分挖掘生物潜力,消除农业增长的资源约束。资源约束已经成为制约河北农业经济增长的重要因素之一,运用基因工程、细胞工程和胚胎工程等高新技术,可进行动物、植物和微生物的多样化定向培育与快速繁殖,充分挖掘生物潜力,消除农业发展的资源约束,提高农作物产量和品质,增强农产品的市场竞争能力,促进农业经济增长。运用动物胚胎的分割与移植、体细胞克隆等技术,可加快品种改良速度,培育并繁殖优良畜禽品种,实现畜禽良种的规模化生产,促进畜牧业快速发展。生物农药、生物肥料及畜禽疫苗等高新技术是发展无公害农产品和绿色食品的重要技术支撑,可有效提高农产品的品质和安全性,增强农产品的市场竞争力,促进农业经济增长。 (三)提高劳动生产率和资源利用率,推动农业可持续发展。农业信息网络体系、专家系统、智能化决策、遥感信息采集与分析等技术,能及时、准确地进行作物生长状况、主要农产品产量及农业灾害的预测预报,及时为农业生产提供决策依据和技术咨询,促进农业高效发展。设施农业技术与系统控制技术等的不断完善,可使农业生产实现自动或半自动化的工厂化集约生产,成倍提高农业的生产效率;作物栽培、施肥、灌溉等技术的改进和提高,特别是农业高效用水技术与设备的研究开发,可为发展节水农业提供技术支撑,有效解决水资源短缺、利用率低等突出问题,提高农业资源的利用效率,推动农业可持续发展。 三、高新技术产业化示范基地建设:高新技术促进农业经济发展的典型模式 (一)模式界定。区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式是以农业高新技术示范基地作为农业高新技术引进、组装和推广的平台,区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式符合高新技术产业化发展规律,适合当前农业高新技术创新资金不足、技术创新与产业化开发脱节、农民素质不高、农业技术推广机制不活的农业科技现状,是一种适合我国农业科技发展现状,能促进农业高新技术产业发展,带动农业经济增长的模式。区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式的优秀功能就是实现农业高新技术的产业带动,通过示范基地来重组农业生产的资金、技术、人力等生产要素,进行农业高新技术的组装、配套、集成和产业化推广,实现科技、生产和市场的有效结合,为区域农业发展提供示范样板,促进区域农业技术进步和产业优化升级,带动区域农业经济发展。 (二)运行机制。 1.管理机制。由于区域性农业科技示范基地的投资经营主体不同,形成了不同的管理机制。第一,政府主导型管理机制。实行政府主导型管理机制的农业科技产业化示范基地大都由政府各部门直接投资,政府直接参与示范基地的建设与管理。第二,企业型管理机制。实行企业型管理机制的示范基地的投资主体一般是企业、科研单位或其他社会力量。企业型管理机制主要借鉴了现代企业管理体系。企业型管理机制实现了所有者和经营者分离,产权明晰,管理机制较完善,效率也较高。 2.资金运作机制。资金是农业科技产业化示范基地发展必不可少的投入要素,也是制约高新技术发展的关键因素,高效的资金运作机制是保证农业高新技术产业化发展的基础,是发挥高新技术促进农业经济增长的关键。区域性农业高新技术产业化示范基地要建立多渠道、全方位、多形式的投资机制。第一,争取政府财政资金支持。第二,银行贷款。用示范基地固定资产作抵押担保,申请银行贷款。第三,吸引社会资金。示范基地通过出台一系列的优惠政策,营造宽松良好的投资创业环境,吸引社会上的资金,特别是吸引高新企业来示范基地投资建厂进行技术开发,兴建农业科技企业。第四,采用入股等形式,吸引社会资金投资。 3.土地流转机制。土地流转机制是区域性农业高新技术产业化示范基地带动模式成功的基本条件之一,示范基地的土地流转机制主要有以下几种形式:第一,在政府参与下按照国家土地法,进行统一规划,把土地直接划拨为区域性农业高新技术产业化示范基地建设用地;第二,通过招标拍卖等形式,把土地使用权出租给农业高新技术产业化示范基地的经营者,经营者支付土地使用权转让金;第三,区域性农业高新技术产业化示范基地的经营者与农户通过签订租赁合同,按年向农户支付租金,把农民的土地使用权租赁过来进行统一经营;第四,区域性农业高新技术产业化示范基地的法人以一定的方式把土地的使用权承包过来,然后再承包给示范基地项目的经营者;第五,把农民土地股权化,即把土地折算为一定股份,实现土地使用权的转移。 4.科技创新机制。科技创新机制是基地带动模式的关键机制,区域性农业高新技术产业化示范基地是农业高新技术创新的载体和平台,区域性农业高新技术产业化示范基地建立了自主创新、技术引进、联合创新等多渠道、多形式的技术创新机制。第一,自主创新机制。第二,联合创新机制。第三,合作开发机制。第四,技术引进。此外,为了提高示范基地科技含量,引进更多的科技成果,示范基地的经营者采用一系列优惠政策和措施,鼓励具有技术成果的科研单位和个人,把技术成果折成一定的股份参与到示范基地的生产经营中来,按股份分红。 (三)发展相关对策。 1.加强资金扶持。要加强资金扶持力度,通过财政资金引导扶持,带动全社会资金投入,促进高新技术产业化示范基地带动模式发展。 2.增强科技支撑。建议通过科技项目支持,引导科研机构与示范基地形成稳定了利益共同体,强化科技合作,增强科技支撑。 3.完善示范基地与农户对接机制。区域性农业高新技术产业化示范基地规模不大,与农户的联结也比较疏散,大都是以技术为纽带联结成的松散结构,真正通过契约联结的很少,通过产权联结成紧密型利益共同体的更少,示范基地与农户间缺乏一种有效的良性联结机制,这种现状制约区域性农业高新技术产业化示范基地规模的扩展和带动作用的发挥。建议通过扶持农民专业合作社,形成“基地+合作社+农户”的紧密型合作机制,充分发挥基地的示范带动作用。 农业高新技术研究:农业高新技术产品开发研究 摘要: 当前经济发展速度迅猛,在此过程中,我国农业得到了长足进步,并不断成熟,农业技术产品结合了先进的科技,带来的变化日新月异。为保证农业高新技术产品能够持续发展,不断创造,创造出更大经济效益,转化生产模式,必须要对农业高新技术产品的开发进行策略性和政策性思考。简单说明了开发农业高新技术产品的重要性,并进一步分析了开发过程中的政策性和策略性思考,优化工作方式,提高农业地位,扩大经济利润。 关键词: 农业;高新技术产品开发;策略;政策 0引言 农业高新技术是将现代化科技结合到农业发展过程中去,既是农业技术也是高新技术,同时一方面涉及到当前技术层面中最高深、最领先的技术,另一方面又具有极大创新性,在当前基础上,进行创造性发展,其深度、广度较以往而言,都是一种较大进步。因此在此过程中,不断研发全新的农业高新技术产品,极为关键,牵系着农业的发展和技术的进步。而为达到这一目标,必须要不断优化产品开发策略,并上升到策略性层面进行考量,全面提高产品开发质量。 1开发农业高新技术产品的重要性 开发农业高新技术产品具备重要意义,首先对国内经济增长有拉动作用,促进农业发展模式由传统的粗放型转为集约型,更加符合当前社会经济发展理念,并能够逐渐转向绿色农业、环保农业。使我国农业经济中,技术、知识含量增加,不再依赖于传统的资源密集型模式。其次我国是人口大国,传统的农业生产模式下,生产效率不高,土地、人力资源一定程度上被浪费,没有充分发挥出自身作用,而开发农业高新技术产品,能够提高我国粮食产量,从而提升综合国力。此外,由于农业的持续发展,对科技水平要求越来越高,促使高科技产业也随之发展,两者互相促进,共同进步。 2农业高新技术产品开发的策略 2.1重视农业生物科技 生物科技所带给农业的变化是及其巨大的,甚至可以被称为一场革命。首先生物科技能够促进全新动植物品种的培育,在传统的杂交水稻技术上,重视基因工程。其次生物可以有利于农药的研发,且在当前人们绿色环保理念推动下,农药逐渐走向无公害趋势,对环境、农作物的伤害极小,利用细菌、真菌等微生物进行无害操作[1]。第三有助于植物组织培养,如马铃薯种植前进行胚芽培养,能够有效提高植株存活率,减少病虫害对植物生长初期的伤害。第四掌握纳米生物技术,作为较尖端技术之一,纳米技术近年来一直是国内外关注的焦点内容,可以应用到种子实验、促进植物光合作用、促进化肥、农药的发展,优化产品加工等,此外纳米技术还可以应用到动物中,改良家畜品种,净化养殖场空气等。 2.2结合信息化技术 现代化社会的各个行业都收到计算机网络的影响,而在农业发展中,现代化信息技术已经发挥出一定的作用,并且在未来一段时间内,仍需进一步结合网络科技到农业中去[2]。如轮作计划就是在电脑支持下,计算出最科学的时间,制定出灌溉方案,或总结出农药时间表,防治病虫危害。而这些应用手段范围相对较小,在未来一段时间内,信息化技术必然在农业中发挥出更大作用,甚至走向智能化路线,农作物从播种、施肥到收获整个过程中,全部实现机械化,而且是在电脑智能控制下完成的,大幅度节约劳动力,使人力资源分配到更加需要的领域中。 3农业高新技术产品开发的政策性思考 3.1加强宏观调控 当前国内各大产业在全球化经济影响下,得到长足发展,尤其是近年来服务也越发成熟,而农业作为第一产业更加不容忽视,关系着人民基本生活水平和质量。因此国家必须要加大重视,为农业高新技术的持续发展提供环境保证。国家针对市场进行充分调研,制定整体规划,完成宏观调控。 3.2加大投资力度,不断学习国外先进经验 开发农业的高新技术产品离不开政府的政策支持,更离不开国家资金的支持,相关政府部门必须加强对于农业发展的重视程度,不断的提升对于我国农业发展的资金投入力度,为我国农业的发展提供一个良好的物质和资金环境;银行要充分发挥其促进农业发展的巨大作用,根据实际需求将关于农业的科技开发类的贷款项目纳入到银行的信贷业务当中,为农业高新技术产品的开发提供资金保障;同时我国的农业生产企业、科研机构等都应充分合理的利用当前国家关于农业的一系列扶持性政策,也可以通过股票募集、债券发放或社会集资的形式来拓宽农业发展的资金来源渠道,使我国的农产品生产不断向高新技术方向迈进[3]。 3.3密切各单位之间合作 农业的高新技术产品开发属于一项集资金、技术、科技以及知识等为一体的综合型产品开发项目,因此单靠一个部门或单位很难达成该项艰巨的任务,同时面临着世界各国激烈的竞争,我国农业的发展也不得不依赖于加强各部门、各单位之间的合作来达到最终的发展目标,因此我国的各个农业生产企业、各个农业科研机构等应该不断的密切合作,共同承担风险,为我国农业生产向高新技术方向发展营造一个良好的发展环境。 4结语 农业是关系着我国国计民生的重要行业,促进农业生产的发展有助于为我国的经济发展以及现代化建设提供良好的物质条件。大力开发农业的高新技术产品有助于提高农产品的附加值,对于提高农民收入以及稳定社会发展都具有非常重要的意义。面对激烈的国际竞争,发展高新技术产品为主的农业生产也是我国农业发展的必然性选择,在这个过程当中必须依靠科技、依靠国家政策,来促进我国农业向现代化方向发展。 作者:资建 瞿明静 单位:凉山彝族自治州会理县农牧局科教站 农业高新技术研究:农业高新技术发展方法探索 1建立健全政策法规,为农业高新技术产业化奠定基础 法律是基础,只有具备了完善的法律法规政策,才能形成农业高新技术发展的基础。在现阶段,我国已经根据国家农业高新技术产业化发展的需求,形成了一些法律,如《国家科技进步法》《国家科技成果转化法》《国家知识产权保护法》等相关法律法规,对于农业高新技术的立项、推广应用起到了很大的作用。但是在新时期,由于农业高新技术涉及的发展内容越来越多,包括成果转化、激励政策、人才引进和培养、企业孵化能力的提升等诸多方面。因此,在上述法律法规落实的基础上,还是非常有必要进一步制定、健全有关农业高新技术产业化的法规、政策。尤其是要重点关注如何使高等农业院校、农业科研机构中相关农业高新技术的科研成果顺利的从实验室转向生产一线,真正使科研转化成生产力,提升农业发展的速度。可以适当地放宽国家对农业院校和科研机构的自主经营政策,使这些机构能够更为有效地联系上下游相关单位,接口集中的产品与技术开发行业,可以适度鼓励相关农业科研机构、高校与企业联盟,组建以科技为先导的有国际竞争力的种植、养殖、加工、销售一体化的企业集团。 2紧密结合实际情况,制定农业高新技术产业发展规划 虽然经过几十年的努力,我国在农业高新成果的开发、转化方面已经取得了一定的成果,必须清醒地看到,我国农业高新技术产业的发展刚刚起步,与世界先进水平相比还有相当差距。特别是在人才培养机制、人才引进机制及对未来农业高新技术发展方向的把握等方面,仍然缺乏科学系统而且具有可持续性的规划[2]。为此,在新时期,一方面要紧密结合各地实际情况,有针对性地建立和完善农业高新技术人才的引进和培养体系,力求做到充分利用现有资源,引进一批、培养一批、强化一批,使新时期我国农业高新技术的研发和转化具备充足的人才支持;另一方面,应建立系统的农业高新技术产业发展规划,集中现有资源,做到不急躁冒进,也不僵化停滞,科学而有针对性地围绕各地实际情况,建立农业高新技术产业的发展规划。 3充分发挥科技示范作用,加强农业科技示范园区的建设和发展 目前我国基本上已经形成了比较完善的农业科技园区建设,各地也都在政府支持下,建成了规模不等、内容各异的农业科技示范园区。但是,现阶段对农业科技示范园区的利用,大多数还是停留在展示功能上,更多的还是一种政绩工程,真正让其对周边农业高新技术推广进行有价值辐射带动的还比较少[3]。为此,在新时期,要通过加强全国各地已经成型的农业科技园区建设,进一步发挥其辐射和带动作用,使各农业高新技术园区成为展示新品种、新技术、新成果、新工艺的窗口;通过加强全国给地农业科技示范园区的建设和发展,使其成为各地农业科技产业的孵化器、农业商品信息和技术信息的交流中心、农业(科技)企业和农业科技及管理人才的培训中心、农业技术和农业技术产品的辐射源、农业产业化的龙头企业。 4结语 总之,农业高新技术产业化的发展,必然会在未来成为我国农业发展的风向标,也会成为我国农业发展的重要动力。为此,需要有针对性地结合各地实际情况,开发和利用农业高新技术,力求使农业高新技术在未来农业发展中起到更有价值的作用,最终推动我国农业持续、健康的发展。 作者:穆乃外尔·麦提如则 单位:新疆维吾尔自治区策勒县农业技术推广中心
反射性裂缝是半刚性路面在使用过程中经常出现的问题之一,不仅会缩短路面的使用寿命,还会严重威胁过往车辆和行人的安全。现阶段,在对公路路面施工过程中,常用的方法是加铺应力吸收层。研究表明,加铺应力吸收层能够有效降低半刚性路面反射性裂缝出现的概率,具体效果与工程质量具有重要联系,因此,提升工程质量是重点。本文主要针对公路路面应力吸收层施工技术进行研究。 1公路路面应用应力吸收层技术原理 公路路面应力吸收层施工过程中常用的沥青砂主要有以下特点:其选用的主要是5mm以下的细集料,具有较大的油石比,能够将公路的上层和下层之间很好地黏结在一起。使用沥青砂制作应力吸收层可有效防止公路路面裂缝的扩大,有效降低其向上的反射速度,提升公路路面的抗变形能力。另外,将沥青和细集料混合使用,能够有效提升路面的弹性和防水性能,与半刚性路面进行良好的黏结,防止雨水天气路面积水向下渗透。通过铺设应力吸收层,能够很好地分散路面的上传应力[1]。实践表明,当路面应力被吸收层分散后,能够有效减少路面裂缝的出现。此外,由于路面的应力吸收层具有一定弹性,可以有效延长公路的使用时间,虽然公路经过数年的使用,表面可能会出现少量的反射性裂缝,但是由于有应力吸收层并没有发生断裂,积水很难渗透到公路的内部,公路内部结构未受到侵蚀破坏,可以很好地保护公路基层。 2应力吸收层技术在公路路面施工中的应用 2.1施工前的准备工作 施工前需要对路段下承层的情况进行充分的了解,并根据调查结果有针对性地对存在的病害进行处理,只有下承层的质量达到规定的标准基础,才可以开始正式施工工作。下承层的状态需要达到以下标准后,才能开始施工。(1)保证下承层的表面没有积水,表面必须保持干燥、干净,如果发现有灰尘或是其他杂物,必须及时清理干净,如果没有清理干净,在喷洒沥青的过程中将极易造成粉尘污染问题。(2)对路面上经常出现的车辙、坑槽、裂缝等病害,需要及时采取有效的处理措施。裂缝宽度没有超过2mm的情况下,可以不用采取处理措施[2];裂缝宽度达到2~12mm之间时,应先将裂缝中的灰尘、杂物清理干净,对裂缝进行烘干处理,保证裂缝在干燥的前提下对其进行填充;当裂缝宽度超过12mm时,经常会伴随着产生剥落的情况,这时应将裂缝作为坑槽进行处治。(3)下承层处理结束后,可以开始处治路面黏层。施工前可以先选择200m左右的试验段进行施工,根据试验结果确定沥青的最佳使用量。在公路路面黏层喷洒沥青后,需要对公路进行封闭管理,一段时间内要杜绝车辆和行人通过,破乳之后可以继续进行铺筑施工,但是两道工序之间的间隔时间必须超过24h。 2.2混合料的搅拌 混合料在搅拌前应选择一些原材料的样品进行试验,试验结果达到要求之后,原材料才可以正式进入到施工流程中[3]。按照预先设计好的用量,将沥青和集料加入到搅拌机中,每锅原材料的搅拌时间不得少于50s。其中,干拌的时间最少5s。混合料搅拌对温度的要求较高,所以材料的出场温度、施工温度、原材料温度必须能够满足以下要求:(1)沥青加热温度要保持在170~180℃之间,矿料加热温度需要保持在185~195℃之间;(2)混合料的出场温度需要保持在170~185℃之间;(3)混合料运输到施工现场时,温度要在170℃以上;(4)摊铺施工过程中,正常温度条件下,混合料的温度不能低于160℃,低温条件下,混合料的温度不得低于165℃;(5)碾压过程中,初压时,正常温度环境下,混合料的温度需要保持在155~170℃之间,低温环境下,混合料的温度需要保持在150~155℃之间;复压时,正常温度环境下,混合料温度要保持在145~150℃之间,低温环境下,混合料温度要保持在150~155℃之间;终压时,正常温度条件下,混合料温度应保持在125~135℃之间,低温条件下的最佳温度范围为125~135℃。因此,混合料的搅拌是工程质量的决定性因素,必须给予高度重视。 2.3混合料的运输 在混合料的运输过程中,重点关注混合料的覆盖和装车的控制工作,防止混合料在运输过程中因温度散失而出现离析的情况[4]。正式装车之前,要先将隔离剂均匀地涂抹在车厢内,防止出现混合料与车厢黏结的问题。如果车厢底部有积水,必须确保积水排空之后才能正式装车。在搅拌料装车过程中,运输车辆需要缓慢地前后移动,有效防止搅拌料出现离析的问题。结束装车后,应注意测量搅拌料的温度,在确定搅拌料的温度满足要求后,才可以对搅拌料进行覆盖。选择运输路线时,要优先选择距离短、平整的路线,如果无法避免地要选择存在坑槽的运输路线,应及时对路面进行修补,确保路面平整。搅拌料运输车到达现场后,应在距离摊铺机约30cm的位置停稳,在指定的位置卸料。卸料过程中,运输车应挂空挡,利用摊铺机推动运输车移动,两者以相同的速度行驶,尽可能地保证摊铺施工的平整度。 2.4混合料的摊铺和碾压 在开始摊铺之前,路缘和边沟等处需要提前涂抹沥青。摊铺过程中,一般采用半幅全断面的摊铺方式,将层厚控制在2cm以内,松铺系数确定为1.25[5]。为了避免出现离析问题,必须控制摊铺机的行驶速度,保证铺料的均匀性,尽可能避免出现褶皱。凡是使用摊铺机施工的部分,要尽量避免人工反复校正。但是以下情况除外:一是路面局部出现缺料问题;二是摊铺表面有褶皱,平整度没有达到要求;三是路面局部出现离析问题;四是路面有清晰可见的拖痕。当局部修整无法完全解决问题时,需要彻底铲除局部路面,改进工艺重新施工。为了保证压实度能够达到要求,必须要保证混合料压实的均匀性,这也是防止公路施工过程中出现离析问题的关键。一部分的路面摊铺结束后,需要使用双钢轮压路机对路面进行静压。由于混合料摊铺过程中的厚度相对较薄,因此,压路机与摊铺机的行驶速度必须保持一致。此外,在对路面进行碾压的过程中,需要进行洒水作业,但是水量不宜过大,否则可能会由于混合料的温度降低速度过快而出现路面离析的问题。 3结语 综上所述,为了延长公路的使用寿命,减少公路裂缝的出现,路面施工中普遍采用铺设应力吸收层的方式进行解决。本文分析了公路路面采用应力吸收层技术的原理,研究了应力吸收层技术在公路路面施工中的应用,希望能为同类工程提供借鉴。 参考文献: [1]周加山.公路路面应力吸收层施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2018(10):243-244. [2]赵志凯.公路路面应力吸收层施工技术研究[J].交通世界,2018(22):52-53. [3]饶剑,谢鋆.公路路面应力吸收层施工技术探讨[J].交通世界,2017(32):35-36. [4]蒋姗,刘军.公路路面应力吸收层的施工技术研究[J].交通世界,2017(22):62-63. [5]靳存桃.公路路面应力吸收层的施工技术探讨[J].中国新技术新产品,2013(14):66-67. 作者简介:范恒宇(1991—),男,助理工程师,研究方向为公路工程。
水利科技论文:淮安水利科技论文 1多措并举、精心组织,水利科技工作有序推进 近年来,我们采取多种形式,积极搭建各类水利科技服务平台,为创新水利发展提供有力支撑。一是增加了对农水科研试验站的投入。淮安市有涟水、淮阴、盱眙三个水利科学试验站,其中涟水试验站是水利部批准确立的全国100所农水科研重点试验站之一,共有职工15人,试验用地123亩,兴建了试验基础、试验大棚以及水土保持测试示范区,为进一步研究淮安市水利科技推广与应用创造了条件。二是搭建创新技术服务新平台。淮安市水利局与水利部科技推广中心签订水利科技全面合作框架协议,标志着淮安市科技兴水、提高科技贡献率进入到一个新层次。三是建立了雄厚的技术人才。淮安市水利系统除了局机关及相关直属机构外,还有甲级设计单位1个,一级施工企业1个,二级施工企业6个,水利系统职工总数约4000人。其中技术人才总量占在岗职工队伍总数约50%,为淮安市水利科技推广工作提供了人才支撑。 2投入不足、人员结构老化,水利科技工作仍有问题 “十一五”以来,水利科技取得了显著的成绩,但就从水利当前发展的力量上分析,水利发展还没有转移到依靠科技进步的轨道上来。目前水利科技工作还面临一些问题。 2.1科技资金投入仍显不足 随着水利服务领域的拓宽,科研成本的提高,当前的科技经费投入仍不能满足水利科技发展在深度和广度上的需求。未设置专项科研基金和奖励基金。 2.2水利前期工作中必要的研究工作开展不够 主要体现在工程规划设计中科技创新意识不强,缺乏创新内在动力,设计方案及技术支持储备上准备不足,尤其农村水利工程面广量大,先进技术的推广应用没有跟得上。 2.3水环境保护对策措施研究需进一步加强 淮安市水体允许纳污量、地下水回灌技术、水环境管理模式等研究进度跟不上经济社会发展需求,尤其水花生打捞处置一体化技术、生态清淤技术等研究有待创新突破。 2.4智能水利发展提出的新问题 在全球物联网技术发展前提下,淮安市水利信息化建设中各系统信息交换编码体系和技术规范、中心数据库动态维护、主要应用系统实现智能功能等要求,将是今后较长一段时期内面临的重大挑战。 2.5水利科研基础设施老化 三个水利科研站长期资金缺乏,配套设施没有及时到位,加之设备在运行过程中,得不到正常的维修更新,在长期的运行中严重老化,加之数据采集手段原始,精度难保证。 2.6水利科研人员结构老化 人员年龄偏大、学业偏低、专业人员偏少。 2.7各县区发展很不平衡 少数县区和单位对水利科技工作重视不够,技术创新和推广意识淡薄,科技优先发展的措施没有得到很好落实,缺乏必要的激励措施。 3构建体系、建立机制,让水利工作插上科技翅膀 “十三五”期间,将针对工作的热点、难点开展一批项目研究;引进、推广、应用一批先进水利科技成果,建设一批水利科技示范区;建设一支结构合理、高素质的水利科技人才队伍;建成水利科技知识普及基地;建立和完善以政府为主导、企业和社会力量等共同参与的水利科技创新投入体制和机制,不断提高投入强度。 3.1完善四个推广体系 科技推广是一项促进水利科技成果向现实生产力转化,促进水利行业科技进步,为实现传统水利向现代水利转变服务的一项重点科技工作,必须加强推广体系建设,具体在四个方面进行完善。一是勘测设计技术推广,在工程设计过程中推广成熟的技术产品、优化工程布局和结构型式等工作;二是以水建公司为代表的水利施工企业,在工程实施过程中,推广新产品、新工艺、新技术,提高产品的质量和施工效率;三是三个水利科研试验站,淮阴区、涟水县、盱眙县水利科学试验站,在工作中运用科学的方法、先进的设备开展水利基础技术推广工作;四是以乡镇水利站为基础的水利科技推广体系,包括村组水管员,在工程日常运行、维护等工作推广成熟的科学技术,充分发挥工程效益。 3.2建立四项研究机制 科技研究平台,在水利科技研究、开发和成果转化过程中具有重要的支撑作用。我们紧紧围绕淮安市水利发展大局,深入开展水利现代化、水利发展体制机制、小型农村水利工程管护等课题研究和技术攻关,加快提升淮安市水利建设与管理的科技含量和服务全面小康社会、苏北重要中心城市建设的能力。一是合作机制,在淮安水利系统内广泛开展与扬州大学、河海大学、科学研究所等单位的合作,由这些单位每年提供3~5个科研课题,与市县水利局进行对接,开展课题研究。二是奖惩机制,建立水利科技奖励基金,激励广大科技人员创新、创造的积极性。设立水利课题配套研究基金,对部、省立项的项目给予经费配套;设立科研成果奖励基金,对获得上级奖励的项目,按获得奖金的不同比例给予配套奖励;设立水利学术论文奖励基金,年底组织优秀论文评比,主要作者在水利初、中级职称评审中给予加分。三是引进机制。与水利部科技推广中心、省水利厅密切联系,争取在推介的技术指南中优先安排最新的水利科技成果在淮安水利工作中推广应用,引进推广“948”项目等。四是创新机制。针对水利工作热点、难点问题,引导和激励系统部门单位大胆运用新思路、新举措创造性地开展工作,突破重点、化解难题、提升效能、激发活力,不断提高创新能力和工作水平,推动水利创新创优工作上层次、出精品。 3.3建立多个科普平台 “十三五”期间,我们将积极开展水利科学知识普及工作,重点抓好五个交流平台,并以樱花园等一批区域内水利工程为基础,探索建立淮安市水利科普教育基地;在“淮安水利”网站上设立专栏,办好网上水利科普园地,让广大水利科技工作者能在水利建设、农村水利、城市水利等各方面参与交流;建立QQ交流群,为淮安水利科技工作者建立的一个即时通讯平台,能够实现科技信息共享,广泛快速传递水利科技信息,解决在工作中的遇到的问题;拍摄制作水利科普宣传片;办好《淮安水利》杂志,编发水利科普读物,加大科普宣传工作。 4精心挑选、科学布局,积极推进水利科技示范区建设 水利科技示范区是将水利科技成果进行试验示范,集成配套,发挥推广示范效应的水利科技成果推广示范区域。能够充分发挥水利科技成果在开发、转化、推广、产业化中的示范作用,促进水利科技发展和技术进步,推动区域水资源的可持续利用,支撑当地经济社会的可持续发展。我们着重开展了以下水利科技示范区建设。 4.1科学发展的现代化生态灌区示范区 紧紧围绕水利工程生态化、科学用水节约化、配套工程标准化、科学设计人性化、建筑形象景观化、用水调度科学化、工程管理信息化、管理队伍组织化等八个方面积极推广科技知识,建设现代化灌区,更好地为地方经济发展发挥作用。 4.2节水高效的管道灌溉示范区 结合项目区实际情况,运用管道节水灌溉技术对项目区进行节水改造,充分发挥其作用,管道工程可大量节约用水、减少输水渠道占用耕地面积、降低提水费用、节约灌溉用工,促进产业结构调整,减少灌溉矛盾等方面。 4.3生态河道建设示范区 对农村面广量大的河道进行生态治理,实施活水、净水、洁水等工程,从而使河道在满足防洪除涝、灌溉供水、通航等要求的同时,能与周围的生态系统相互和谐、协同发展,保持河道生态平衡,维系良好的生态系统。 4.4长藤结瓜式现代化灌区示范区 在盱眙县,结合灌区改造工程,打造长藤结瓜式的现代化灌区。通过对渠首泵站、输水、配水渠道系统(称之为藤)和灌区内部的小型水库和池塘(称之为瓜)进行科学改造,利用科学手段对蓄水、调水、提水、引水等方案进行优化,并采取现代化手段进行管理,使灌区使用效益、效率最大化。 4.5水土保持科技示范园 在盱眙县和市废黄河两岸沿线,打造水土保持示范教育基地。市樱花园已创建成全国第三批水土保持科技示范园,形成了完整的平原沙土区城市河道水土流失综合防护体系,起到了城市水土保持示范、引导和辐射的作用。 4.6城市水环境综合整治示范区 按照构建“水畅、水活、水清、水景”的城市水利治水方针,努力打造生态水城。水畅,即建成流的进、排的出的安全水系统;水活,即建成相互补充、相互流动的动态水系统;水清,即建成清澈见底、碧波荡漾的生态水系统;水景,即建成风景优美、独具特色的景观水系统。 4.7水利信息化示范区 用信息化技术提升水利工程运行和管理的现代化水平。如3G技术在防汛指挥系统可视化会商中的应用,推出“防汛快e通”产品,并在全市防汛系统加以应用,有力提高了淮安市防汛指挥系统应急指挥能力,是全省乃至全国信息化示范项目。 4.8水源地保护示范区 采取在地表饮用水源地和工业集中取水水源地设立保护区,在一级、二级饮用水水源保护区设置明确的地理界标和明显的警示标志及防护设施和禁止任何污染水体或者可能造成水体污染的各类活动,运用现代科学手段进行监视监测,确保水源地安全。水利科技工作是水利现代化实现的关键和基础,我们将通过多层次、全方位的工作举措,切实加大水利科技工作力度,以水利的科技进步推动淮安水利现代化建设迈上新台阶。 作者:曾庆祝 余章德 单位:江苏省淮安市水利局 江苏省淮安市政府 水利科技论文:体制改革水利科技论文 1科技投入与投向 从科研活动类型上看,我国2012年基础研究经费比例为4.8%,发达国家这一比例大多在20%左右,相对较低的日本也在10%以上。受我国科技投入基础研究比例偏低影响,水利科技基础研究投入比例也一直停留在低水平,2012年仅为3.3%,低于全国平均水平,也低于农业、林业的水平。 2科研力量布局 在科研力量布局方面,主要介绍国土面积较大、人口也较多的美国和俄罗斯的情况,并与我国进行对比。美国联邦层面的水利科研机构主要包括陆军工程兵团水道试验站、内政部垦务局技术服务中心、内政部地质调查局水资源研究处、国家气象局水文实验室、农业部自然资源保护局水土保持实验室。流域层面没有下属的科研单位,其科研任务主要由大学、相关研究所和企业承担。各州虽说有成立自己水利科研机构的权力,但是大多都设在州立大学中,如爱荷华大学水力学研究所、科罗拉多州立大学水资源研究所、托莱多大学伊利湖水资源研究中心、德克萨斯大学水资源研究中心。美国的水利科研力量布局与水管理体制密切相关,其科研布局以需求为导向进行设置,市场机制在其中发挥了重要作用;水土保持科研机构和地方科研机构多数挂靠在高校,避免了资源的浪费;部分科研机构特色鲜明,如托莱多大学伊利湖水资源研究中心主要研究五大湖———世界上最大的淡水生态系统的水问题;学研结合紧密,人员培养与研究相结合,创新能力较强。俄罗斯联邦层面的水利科研机构主要包括水资源综合利用与保护研究总院、国家水文研究所、土壤改良科学研究院、水工科学研究院股份公司。流域层面没有下属的科研单位。各研究总院基本都在地方设立了分院,如水资源综合利用与保护研究总院设立了8个分院,覆盖了俄罗斯全境,分别负责各地区水利科研工作。俄罗斯的水利科研资源高度集中,有利于攻克重大科学技术问题;按照水资源、水文、水工、水土保持设置研究所,分工明确;基本不存在竞争;缺乏激励机制,难以淘汰低水平研究人员;多学科交叉领域研究能力较弱。我国国家层面的水利科研机构主要包括水科院、南科院、中科院涉水研究所、部分教育部高校。流域层面有长科院、黄科院、珠科院等科研机构。地方层面有26个省、市、自治区设立了省级水利科研机构,部分地方高校也承担一些科研任务。我国的水利科研力量布局与水管理体制和行政区划密切相关。优势是科研机构可直接服务水利行业;科研与流域、区域发展结合紧密;能够吸引人才从事长期研究,并且熟悉流域和地方情况。劣势是存在区域分割,竞争不足;区域的特殊性问题不一定能支撑地方科研机构的生存和发展;流域、区域、地方高校科研平台一定程度上存在重复建设的现象;多学科交叉领域的研究能力不强。 3科技项目管理 在科技项目承担主体方面,发达国家的企业是科技创新的主体,鼓励产学研结合的联合申请,如日本企业与大学、研究机构组成技术创新联盟承担政府部门科研项目。欧盟科技框架计划每个项目申请要求至少3名合作者,并且具有互补性。我国水利行业由于缺乏实力雄厚的高新技术企业,企业在科研中发挥的作用不足,且产学研结合不够紧密。在项目立项评审方面,同行评议是目前比较普遍的评审形式,国外基本都采取了分类立项评估的方式,针对不同项目类型建立了不同的评价原则和评价指标。注重评审专家的独立客观性,确保评审结果公平公正。如欧盟科技框架计划通过招标方式公开遴选评审专家,通过签署一系列合同和协议,避免专家与所评审项目有直接或间接关系,确保专家作为独立人参加评审。在项目组织实施方面,我国科技项目管理“重立项、轻管理”问题比较严重。欧盟科技框架计划和德国会对项目实际进展情况与预期进度的吻合度进行评估,根据评估结果采取相应措施,提出下一步建议,甚至取消项目资助。在科研诚信制度方面,发达国家都出台了一系列政策法规来规范科研不端行为,一些国家还设立了专门的机构处理科研诚信问题。与国外相比,我国水利科技计划实施中失信行为惩处力度不够。如欧盟科技框架计划对于失信行为除了取消未来几年内申请科技项目的资格外,还建立了违约赔偿金和罚款制度。在科研经费管理方面,国外十分重视对科研间接成本和人力资本的合理补偿。美国对间接费用占直接费用的比例没有设置上限,间接成本率为58%左右;人员费用根据项目研究需要申请,如国家科学基金人员费用可以占到总经费比例的80%,在职科研人员约25%的工资可从基金项目经费中支出。我国科研经费对间接费用考虑不足,劳务费和绩效支出比例偏低,不利于提高科研单位和科研人员的积极性。在科技成果评估方面,国外一般采用独立的第三方进行评估,对不同类型科研项目采取分类评估,基础研究注重其创新性,应用研究注重其应用和推广前景。此外,除了对单个项目的评估之外,特别重视对科研机构的整体绩效评估。 4科技转化与推广 在科技推广经费方面,农业科技推广经费每年在7亿元左右、林业每年也有2亿元。水利部科技推广计划专项经费每年只有4500万元,地方设立的推广专项经费每年投入规模在几十万元到几百万元不等,推广经费总规模十分有限。在科技推广服务体系方面,农业、林业设立到县一级的推广机构,农业则覆盖到了乡镇一级。与农业、林业相比较,水利科技推广服务体系十分不健全,部分省(自治区、直辖市)仍未设立相对独立的科技推广机构,特别是基层科技推广机构缺失。在企业发挥作用方面,发达国家的技术开发一般都由企业主导,企业依托高校、科研机构进行技术创新,政府负责推动产业与科技的结合。如美国设立了一系列的产学研合作计划、英国产学研模式多样(教研公司、科学园区、联系计划、法拉第合作伙伴研究中心)。在科技转化服务机构方面,美国、俄罗斯、日本的部分高校或科研机构都建立了自己的科技转移中心,加快技术转化和商业孵化。在扶持政策方面,美国规定联邦政府实验室要把其研究经费的一定比例用于科技成果转化活动。美国、俄罗斯、英国、日本为创新企业提供税收优惠政策。英国还专门为设立了激励科研与产业结合的奖励。 5思考与建议 水利科技体制改革要在国家科技体制改革的框架下进行,此外,事业单位分类改革、收入分配制度改革都会对水利科技体制改革产生影响。因此改革要有系统思维,需要统筹推进,要制定完善的配套政策。同时,借鉴国内外经验做法,提出以下粗浅思考和建议。 5.1明确各类创新主体的定位,促进水利科研力量布局不断优化 进一步加大竞争立项的力度,特别是应用研究项目,应打破流域、区域的保护和封闭,要改变“撒胡椒面”式的投入方式,利用市场机制作用,对国家、流域、区域层面科研机构和高校进行优化整合,避免重复建设,形成分工明确、科学合理的科研力量布局。基础性、前沿性和全局性的重大水利科技问题主要由国家层面的科研单位承担。结合具体需求的水利科技问题主要由流域、区域科研机构和地方高校承担,要放开竞争,促进布局合理化,形成有流域、区域特色的研究机构。部分区域科研机构根据主要业务进行职能转变,更多地承担技术中介、推广等工作。具有明确产品导向和产业化前景的技术开发,企业应作为实施主体。要充分利用高校的学科和人才优势,依托水利部教育部共建水利高校在基础研究和前沿技术领域取得原创新突破,省部共建水利高校可更多地参与到应用基础研究和应用技术研究当中。 5.2完善适应不同类型科研活动特点的投入和管理机制 投入上,加大以政府投入为主的基础研究投入,提高水利原始创新能力;建立政府财政为主渠道的公益类科研投入机制;产品类项目应以企业投入为主,对于政府引导企业开展的科研项目,可采用“后补助”及间接投入等方式给予支持。立项上,基础研究继续实施政府导向、自由申报、同行评议的管理方式;应用类科技项目实施公开招标,择优选择。评估上,基础研究以同行评价为主,着重评价成果的科学价值;应用研究由用户和专家等相关第三方评价,着重评价目标完成情况、成果转化情况以及技术成果的突破性和带动性;产品类和产业化开发由市场和用户评价,着重评价对产业发展的实质贡献。 5.3完善科研间接费用和人员费用管理 完善科研间接费用和人员费用管理需在中央财政科研项目资金管理改革的基础上进行。实施差异化、精细化的间接费用补偿政策。在成本核算基础上通盘考虑,区分科研承担单位类型,区分科研活动类型,不同单位可根据科研人员实际情况和需求进行部分调整。加强间接费用监管。一方面,健全科技经费监督管理机制,加大对科研经费尤其是间接费用的监管力度。另一方面,项目承担单位可结合自身情况,完善间接费用管理制度,健全内部控制与监督制约机制。重视科研人力资本支出,落实并提高绩效支出比重。适当增加经费使用灵活性,授权高水平创新团队按规定自主支配科研经费,探索顶尖人才自主使用科研经费模式。 5.4建立独立的第三方科技评价机制,加强科研信用管理 注重维护学术研究的独立自主性,在立项、成果评估等环节采用独立的第三方专家团队进行评估,出资人和评估执行者相分离。建立专家数据库,扩充专家库的专家数量和专业范围,实行评审专家轮换、调整机制。实行评审专家回避制度,评审开始前,专家要签署利益冲突声明。制定水利科研信用管理办法,对项目承担单位和科研人员进行信用评价,并按信用评级实行分类管理。建立“黑名单”制度,将严重不良信用记录者记入“黑名单”,阶段性或永久取消其申请财政资助项目或参与项目管理的资格。建立违约赔偿金和罚款制度,加大对失信行为的惩处。根据年度报告、中期检查等节点评估情况决定是否继续进行研究资助,建立项目退出机制。 5.5进一步完善科技转化与推广体系 建立和完善包括水利部、流域机构、省、市、县、乡在内的水利推广机构,鼓励科研单位、技术开发企业设立推广机构。以社会效益为主的技术推广工作,由政府支持的推广机构完成;以经济效益为主的开发类技术,鼓励和支持企业推广。加大资金投入和政策扶持力度,积极争取国家和各级政府的经费投入及信贷、匹配性资金、税收等政策性投入,鼓励、引导全社会多渠道、多层次地增加科技推广投入,加大对重大公益类成果转化与推广的经费投入。创新产学研模式,扶持和培育一批水利高新技术企业,对易于推广的产品设备进行系列化开发及生产,形成一批拳头产品。探索以奖代补,设立激励水利科研与产业结合的奖项。 作者:廖四辉 王建平 李发鹏 单位:水利部发展研究中心 水利科技论文:产学研相结合水利科技创新研究 1产学研相结合存在的主要问题 从水利发展的现状来看,产学研相结合仍存在如下几个方面的问题:促进产学研相结合、工程带科研的政策落实力度不够;产学研相结合的组织形式比较松散,临时性、形式化,缺乏满足水利科技创新的持续性;综合性科技研发平台建设不足,重复投资严重;推进产学研相结合工作尚未形成合力,缺乏部门间的沟通协调和统筹安排;部分单位超出自身技术实力申请项目,又不能充分发挥大学、科研单位的技术优势,使项目难以交差,造成国家投入的浪费,存在较大风险。 2加快构筑产学研相结合的水利科技创新体系措施及模式 推进产学研相结合是国家战略性措施,水利主管部门应立足中央新时期治水思路,围绕国家中长期科学和技术发展规划纲要确定的重点任务和水利发展的科技需求,积极探索产学研的新模式,加快构筑产学研相结合的创新体系,不断集聚和整合技术创新要素,实现优秀竞争力的提升。 2.1加快构筑科技创新投融资体系 a.落实好“工程带科研”政策,加大财政资金的投入力度。 b.引导水利企业加大科技投入。企业应着力依托科研单位,根据内在发展需求,有计划、有重点地进行关键技术的研究开发,为提高市场竞争力提供技术支持和技术储备。 c.加强国际合作,积极引进国外科学技术和资金。充分利用“948”项目、水利科技成果推介会等形式,引进先进的水利科学技术及装备,加快各种技术的组装集成、消化吸收和再创新,促进本土水利技术的升级和产品的更新;积极利用国际组织和国外政府赠款与资助,引进海外投资,提高资金利用效率。 2.2加快构筑人才联合培养体系 在产学研相结合的工作中,贯彻落实“以人为本”的原则,把发现、培养、使用、凝聚人才作为科技创新的一项重要工作,通过多种措施,努力营造人才培养的良好环境和社会氛围。科研单位可以通过聘请高校教授参与课题的指导和研究、鼓励研究人员到高校和相关企业去兼职、利用科研平台进行联合研究、与高校和生产单位联合建立培训基地等方式,联合培养人才。近年来,山东省水利科学研究院先后与山东建筑大学、山东农业大学、中国矿业大学签订了框架合作协议,并设立了教学科研基地,联合培养硕士研究生,成效显著。 2.3加快构筑科技成果推广转化体系 以水利技术推广机构为依托,引导大学、水利科研单位、施工企业广泛参与,分工协作,逐步探索和建立起以大学和科研单位为依托、以企业为主体的充满活力的多元化水利科技推广体系,加强科技成果推广转化。充分利用各级科技推广计划,优先推广一些回报率较高、对水利建设和管理有利的先进实用技术;充分利用市场对科技资源配置的调节作用,对一些具有良好市场前景的科技成果,积极推进产业化,利用市场机制促进推广转化。 2.4加快构筑水利科技服务体系 依托科技信息机构、水利网络资源,建立健全山东省水利科技服务体系,构建网络科研环境,实现大型科学仪器设备、水利科学数据等科技资源的共享,推动科技成果转化公共服务,促进水利科技资源高效配置和综合利用,支撑科学技术创新。扶持和培育文献数据库、高级技术人才库、科技信息、技术交易等科技中介机构,探索建立水利先进技术交易服务网络体系,形成开放高效的科研保障体系。 2.5产学研相结合的几种模式 由于研究的类型不同,会出现不同的产学研相结合的模式。以基础研究为主的,采取以大学为主体、与科研单位联合的模式;以应用基础研究为主的,采取以科研单位和大学为主体、与企业联合的模式;以应用研究为主的,采取以科研单位为主体、与企业联合的模式;以开发研究为主的,采取以企业为主体、与科研单位和大学联合的模式。对于公益性研究项目,应当由公益性研究单位承担。 作者:王大勇 郭磊 单位:山东省水利科学研究院 水利科技论文:创新水利科技论文 1水利科技成果数量显著增加,成果转化需进一步加强 当前,我国经济发展正处于转变经济增长方式、建设节约型、可持续发展型社会的关键时期,科技成果转化需符合当前经济增长方式的新要求。从可持续发展的高度看待科技创新成果转化,真正把科技创新的成果转化为推动可持续发展的现实生产力。近几年来我国每年获得省部级鉴定的科研成果逐年增加,然而科技成果转化商品率不高,转化后获得规模经济效益的比例也较低。目前我国的科技成果转化率仅为10%左右,低于发达国家40%左右的水平,水利科技成果转化率也仅为20%~30%。鉴于目前的科研经费主渠道还是国家财政拨款,水利科技成果大多由科研机构完成,科研大多难以面向市场,如何使大量的水利科技成果转化为市场产品,使其在水利事业的发展中发挥先导、支撑和保障作用,仍是我们急需研究解决的重要问题,必须予以高度重视。世界发达国家的科学研究大多以市场为导向,课题的设置、研究过程与生产紧密联系,随着市场竞争的加剧,迫使企业对技术研究和开发成果不断提出新要求;在科技成果转化中,政府宏观调控政策法规的制定,科技成果管理和知识产权保护等方面,都有较好的经验和做法。 2发达国家科技成果转化的启示 2.1适应市场需求,实现科技成果转化 高效市场化的西方国家,市场力量始终是科技成果产生和转化为现实生产力的动力。在美国,科技投资中的70%投向应用研究和新产品开发,多数高新技术成果在进行转化时都是根据市场需求来决定,市场需求是高技术产业化发展的基本驱动力,科技成果转化主要靠市场机制,市场引导科研向应用研究倾斜。在日本,第二次世界大战后从经济萧条到迅速崛起,成为世界上主要的经济强国之一,其主要原因就是积极地开发技术市场,以市场的迫切需求快速实现研究成果的商品型转化。 2.2建立多方合作机制,加速科研成果的转化 科研成果产业化过程是一个复杂的系统工程,仅仅依靠科研单位不可能完成。当某些科研项目涉及多学科、跨多个领域时,研究人员须打破部门界限,与相关行业企业和领域建立合作关系,联合攻关,共同促进研究成果的转化。在美国,为了加强跨学科、高技术领域和生产的研究与开发,国家科学基金会(NSF)从20世纪70年代起就在许多大学设立大学—工业合作研究中心,80年代又建立工程研究中心。在日本,生产企业与研究机构建立科研项目的共同研究制度和委托研究制度。如日立、日本电气、富士通公司和东京大学的合作,是由企业的研究人员与科研机构合作进行集成电路和中央演算装置等生产过程中相关项目的研究开发。企业亦可提供经费委托大学或科研机构进行研究。由于企业具有资金优势,科研单位与企业保持合作关系,在企业的支持下发挥科研机构人才、实验设备、仪器等优势,有利于加速研究成果的转化。 2.3政府进行宏观调控和促进成果转化 在现代市场经济条件下,科技成果的转化不是一个放任自流的过程,政府的宏观调控和有效管理应发挥主导作用。政府主要是通过法律手段促进科技成果转化,采取经济手段创造政策环境,主要包括政府采购、知识产权管理和保护以及保持政府较高的研究与发展资金投入等。在德国,政府在科技进步及成果产业化过程中的作用尤为突出。政府主要通过加强科技立法对科技成果转化实施宏观调控,先后制定了《科学技术法》《专利法》以及《德国经济稳定与增长促进法》等一系列促进科技进步以及成果转化和应用的法律法规,同时成立德国技术转移中心,该中心为全国性非盈利公共组织,主要从事技术交易、咨询和技术信息服务。美国成为世界经济科技强国,很大程度得益于政府在科技发展中的作用。美国政府一直十分重视运用经济和法律手段直接或间接地促进科技发展和科技成果产业化,在法律体系方面的政策扶持有效地推动了科技的发展和成果的推广转化。美国颁布的《联邦技术转移法案》授权联邦科研机构与州政府及企业的科研机构开展科研合作研究,鼓励高新技术的国际合作。美国国会通过的《技术创新法》指出,联邦政府对国家投入的研究与成果的转化负有责任,要求政府部门推动联邦政府支持的高新技术向地方政府和企业转移,政府的宏观调控和在法律政策上的支持,为科技成果的顺利转化提供了保障。 2.4建立面向社会的科技成果转化 服务组织机构科技中介组织是开展技术扩散、成果转化、科技评估、创新资源配置和管理咨询等专业化的服务机构,科技中介服务组织在技术成果与市场之间架起桥梁,沟通政府与创新主体的联系。在英国,剑桥大学建立的工业联络办公室,一方面为高校教师和研究人员的科研成果寻找市场,另一方面将企业的需求和经营动态介绍给学校的科研人员。同时,英国政府还在各地成立专业俱乐部,增加高校教师与企业界人士相互接触的机会,为他们交流信息和合作提供场所,大学直接接受企业的资助,开发的应用科研成果转化具有很强的针对性。在德国,建立了最大技术转移中心——史太白技术转移中心,该机构为民间机构,主要职能是专家咨询和评估、研究和开发、国际技术转移、人力培训等。史太白技术转移中心有一大批各个领域的专家,可以针对各类科研成果提供咨询和评估,按照规定收取一定费用,也可以直接向企业提供第一手高新技术信息。多年来,世界发达国家在科研成果管理机构、管理模式、管理制度、人才队伍的建设,以及利用法律手段建立健全知识产权制度并通过国际条约在全球范围内加大知识产权保护力度等方面都有经验和做法,值得我们借鉴。为加快发展水利科技成果转化和产业化,2006年12月,水利部颁布实施了《关于加强水利科技创新的若干意见》,并选择了一批防洪抗旱减灾、水资源分配和高效利用、水环境和水生态等高精尖的重点项目组织实 3加快水利科技成果转化的途径施 同时建立了以水利科技推广、技术产权交易为主体的成果转化服务体系。据统计,从2009年至2013年,水利行业技术重点推广指导项目增加了1倍以上,大量水利科研成果转化为产品,取得了巨大经济和社会效益。但还应看到,目前仍有大量的创新成果处于科研成果阶段,没有得到推广转化,大约有70%左右的科技成果未能发挥应有的作用。成果转化周期长,水利知识产权保护意识不强,水利科技成果多但相关水利专利少等问题依然存在。主要表现在科研与市场需求对接仍显不足、水利科技成果转化投入不足、研究成果应用性不强、研发部门缺乏科技成果经营人才、企业缺乏对科技成果资源利用的主动性等问题。针对这些问题,结合经济发达国家的经验和做法,加快水利科技成果转化可以从以下几个方面考虑。 (1)应进一步增加水利科技成果转化的投入 随着水利科研资金投入的增加,科技成果的转化和推广显得尤为迫切和重要。我国水利科技成果转化和推广的资金投入应坚持以政府扶持为引导、以企业和社会投入为主的多部门多层次的资金投入方式。当前的水利科技成果转化推广资金虽然有所增加,但仍显不足,国家要增加对水利科研成果推广的资金投入,强化制定相关政策与法规,组织对成果的评价和评估,形成成果转化的平台;鼓励社会企业和相关单位增强竞争意识,加大与科研院所的联系,加大科技成果转化产品的投入,打破行业和地方保护,提高自身产品的国内外竞争能力;制定多元化、多渠道增加资金来源的相关政策,按照共同受益的原则,鼓励企业和单位投入更多资金,促进和加速水利科技成果转化。 (2)建立水利科技成果信息与市场需求一体化的综合信息平台 科研机构不了解市场技术需求,企业不清楚科研机构的研究成果是否适用,这种状况会极大地制约科技成果的转化。目前水利部门的科技成果信息平台已逐步建立,每年各级水利部门都会召开水利科技新技术推介会,并要求有需求的企业参会,对加大水利科技成果的转化起到了很好的作用,但如何更好地发挥信息平台的作用,使其更好地面向基层、面向企业、面向市场,需要搭建更加完善的、科研成果与市场需求信息一体化的综合信息平台,让需求方与供给方都有表达想法和展示成果的平台,让研究者真正做到对开发的水利科技成果的市场应用价值有客观的了解,使水利科技成果信息与市场需求信息密切关联、处于同一平台之上,是水利科技成果尽快转化为现实生产力和提高水利科技成果转化率的重要环节。 (3)促进政府和产学研结合,完善水利技术创新机制 世界发达国家科技成果转化和推广的经验和做法表明,政府部门与产学研一体化是科技发展和加快成果转化的主要途径,是提高水利科技成果转化率的重要方式之一。在政府部门和产学研合作关系中,各方的作用应有明确定位。政府部门主要是完善相应的合作环境,包括法规、政策、市场等方面,同时也给予一定的资源投入以推动和促进合作,合作的主角是产学研。高校拥有大量的基础研究人才,理论知识更新快,应增加基础性科研项目的研究;科研机构与市场接触较多,也有相当的理论知识,适合应用性研发。企业应配合科研机构进行新技术试制以及科技成果全面的产业化。调研结果表明,随着市场产品竞争的不断加剧,企业与科研机构或高校开展合作的期望非常高,大部分企业很希望加强与科研机构或高校的合作,以增强企业技术创新能力和产品竞争力。科技推广部门应建立水利成果转化推广的新机制,进一步完善水利科技推广成果转化的投入、考评奖励办法和相关政策,营造更好的政策环境,激发社会和企业的内在动力。要建立新时期产学研的联合开发研究和生产的新模式,为进一步促进科研和成果转化提供条件、奠定基础。 (4)完善水利科技成果转化中介服务机构 强化服务意识。科技推广转化服务机构是政府为连接高校、科研院所与新技术成果需求企业和市场建设的桥梁,也是促进水利科技成果转化的关键环节。水利科技成果转化服务机构的主要职能应包括成果评价、技术交易、技术咨询等多方面。应改变目前服务机构覆盖面小、技术力量不足、服务基层水利技术推广手段落后现状,强化服务机构的市场意识和服务意识,建立完善的服务网络,以现代信息技术为载体,开通科研与生产联系渠道。要提高机构的服务手段,使水利中介服务机构具有一定规模,在行业内有较高的知名度和权威性。要建立水利科技成果推广转化基层人员队伍,加大对基层水利技术推广人员的培训力度,加强技术经纪人队伍建设,引进懂水利技术、懂市场和经营服务的高层次中介人才,为技术的供需双方提供可靠的中介服务,保证双方的有效合作和权益。同时,服务机构要加强对水利科技成果转化的宏观管理和指导,做好水利科技成果转化的顶层设计,协调处理好水利成果转化服务机构与水利技术供需双方的关系,引导水利成果转化市场向正确的方向发展,把对经济社会发展效益最大的水利新技术转化为现实生产力。 作者:邱烨 单位:中国水利水电科学研究院 水利科技论文:体系建设水利科技论文 一、经过5a运行 彭阳县基层水利服务机构偏少、人员配置不足的问题逐渐凸显。随着水利建设不断推进,基层水利服务任务更加繁重,现有4个水利工作站不能适应服务水利发展要求。加之,现有基层站所基础设施建设已严重滞后,特别是职工宿舍、办公室等房屋绝大多数建于上世纪八十年代,标准低,年久失修。同时,缺乏必要的办公、交通设施,职工工作生活条件差,已影响了服务质量和效率。 二、为全面提升彭阳县基层科技服务体系建设 经仔细调研和思考,建议彭阳县应从以下几方面入手: 1)是增加基层水利工作站机构和人员编制 按乡镇设水利工作站,计划分两期增设8个水利工作站,每个工作站编制工作人员5~6人。 2)是改善基层办公条件 加强办公场所建设,改造现有办公用房125间2800m2,新建水利工作站办公场所8处,配套办公桌椅、电脑、水准仪、流速仪等办公设备和科技服务车辆。 3)是加快推进基层水利信息化建设 建立以信息网络为基础的水利技术推广体系,通过这种方式科技将水利技术,以简单、易懂、易学的方式表现出来,以一种崭新的形式促进水利科技信息化示范基地,科技推广、科技咨询和农业教育的发展。加快水利信息化建设步伐。加大水利科技推广服务体系建设,加强基层基础设施建设水利人才队伍建设,提高水利服务能力和管理水平。 4)是落实经费保障机制 为稳定基层水利服务机构工作人员公益服务的积极性,应明确基层水利服务机构的人员经费、公用经费等基本支出纳入财政预算,政府通过定向补贴的方式落实到位,使之与人员机构、服务职能相适应。 5)是配套抗旱服务设备 为基层水利服务机构配备相应的防汛抗旱专车辆、抗旱机具、小型移动灌溉机械等设备,提升服务能力。全力做好防汛抗旱工作,在确保各类水利设施安全度汛的前提下,认真做好水库、水窖的安全蓄水工作,为抗旱减灾打好基础。 6)是规范农民用水者协会管理 按照政府引导、农民自愿、依法登记、规范运作的原则,加快农民用水合作组织建设,建立财政对农民用水合作组织的奖补机制,不断增强农民用水合作组织对农村水利工程的管理能力。要针对新农村示范村群众对自来水入户认识和积极性不高的现状,加大与乡村密切配合的力度,做细做深群众思想工作,使他们真正认识到自来水入户虽然当时需农户出资出劳,但从长远看会大大降低取水劳动强度,节省劳力和节约资金,才能真正达到饮水安全。因此做通群众思想工作是破解增加自来水入户的关键,也是我们顺利完成工作任务突破口。 7)是加快高效节水科技示范园建设 示范园区作为先进技术的辐射源和示范推广基地,是水利科技服务组织组装集成、推广转化科技成果的重要载体和手段。落实最严格的水资源管理政策。推进库井灌区改造,建设孟塬等重点节水补灌工程,加强工业循环水利用,大力普及生活节水器具,落实行业用水指标体系。 8)是拓宽视野,大力提升各项工程的运行管理 在工程的运行管理中,借鉴区内外及兄弟市县的先进运行管理经验,依据彭阳县《小型水利工程产权制度改革实施方案》,全面落实制订完善后的《彭阳县灌溉工程运行管理办法》《彭阳县农村饮水安全工程运行管理办法》《彭阳县农村饮水安全项目集中供水工程建设及管理办法》及《彭阳县水利水保工程建设用地补偿标准》等办法、标准,努力提升已建工程的运行管理水平。同时,各成员单位要制定必要的工作措施,努力完成各项工作任务。 作者:苏晓霞 单位:宁夏彭阳县水务局 水利科技论文:农村水利科技论文 一、天津市农村水利科技现状 引进和推广先进的农村饮用水处理技术天津市部分农村存在饮用高氟水、苦咸水的问题,处理高氟水、苦咸水的最主要技术是膜技术,其中使用较多的是由国内生产的处理膜,在技术上与国外产品还有一定差距,膜的使用寿命较短,饮用水处理成本偏高。天津市农村水利管理部门与科研单位积极协作,通过对国外设备的引进、消化吸收、再创新,研发小型苦咸水淡化设备,结合农村饮水安全及管网入户工程,在适宜区域积极示范推广应用反渗透膜等水处理技术,努力降低农村饮用水处理成本,提高农村饮水安全及管网入户工程的科技含量,有效解决高氟水、苦咸水地区农村饮水安全问题。积极探索改善农村水环境的新技术改善农村水环境已成为天津市社会主义新农村建设的重要内容之一,近年来,农村生活污水、面源性污染正在成为越来越困扰农村工作的重要问题。天津市水利管理及科研单位针对农村坑塘、河道、湖泊、湿地水污染及水体富营养化问题,集中研究新型人工净水草技术、锁磷剂应用技术、黑臭水体底泥污染原位控制技术、微纳米气泡曝气技术以及河湖生态护岸技术等多项实用处理技术,开展小城镇生活污水生物菌高效处理示范项目、农村生活污水土地渗滤处理技术的引进与示范,积极探索多形式的农村水环境治理技术,改善了农村水环境,保证了现代农业和经济社会的可持续发展。加快水土保持建设技术的基础研究天津市蓟县山丘区是水土流失发生的主要区域,作为天津市的唯一山区、水源保护区和“后花园”,如何更好地治理水土流失、保护生态环境是该区域水土保持工作的重中之重。结合国内外先进的水土流失治理措施,积极开展生态清洁型小流域治理模式研究,在蓟县山区已经取得了良好的效果。为了更深入地研究水土流失的机制、监测等技术,保护水源,相继开展了引滦水源保护林机理、蓟县山丘区水土流失发生发展机制、水土流失遥感监测等基础研究。深入开展农村水利科普及宣传工作天津市利用“中国水周”“科技宣传周”“节水宣传周”等活动深入区县,利用展板、影像图像等形式宣传节水知识,向农民朋友发放农村水利科普宣传品,现场解答农民朋友提出的问题。活动面向基层水利职工和广大农民朋友宣传先进实用的农田水利科技知识,推介农田水利方面的新观念、新技术、新设备、新工艺,适时农村水利的科技信息和科技动态,达到提高农村水利科技意识、普及农村水利科技知识的目的。通过提高农村水利科技含量,促进农业科技、农业产业化的发展。 2.农村水利科技工作存在的不足 当前,天津市农业和农村经济进入了一个新的发展阶段,农业发展由过去只注重粮食产量向重视农产品多样化转变,由过去纯农业向农村工业化、产业化、商品化转变。农村经济结构的多样化、农村集镇的城市化及农民住宅的小区化,使农村水利基础设施建设现状和保障能力与农村经济社会可持续发展的要求不相适应。特别是农村水利工程的防洪除涝能力不高,农村灌溉渠系水利用系数较低,不少城镇在排涝动力的配备上还是按照农业的排涝标准进行设计建设,农村居民饮用水问题没有得到根本解决,生活和生产污染严重,农村水利科技含量仍然较低,农田水利工程经营机制没有达到良性运行目标,山区小流域治理的标准不高等问题依旧存在。这一切,都对农村水利科技工作提出了新的方向和更高的要求,促使工作的范畴和中心向着更深层次发展。 二、天津市农村水利科技发展的方向 随着科学技术的发展,未来一段时期,天津市农村水利建设的组织形式、建设内容、管理方式都将会发生重大的变化,农村水利的内涵不断延伸,外延不断拓宽,农村水利工作将需要水利、经济、农业、环保、管理等多方面的知识支撑,更多高分子材料、机械化施工、机械化灌水、自动监测控制技术、计算机技术等先进科技在农田水利中开始应用,农村水利现代化进程将逐步加快。就天津市农村水利科技发展而言,未来天津市农村水利科学研究要紧紧围绕农村水利发展,继续开展目前天津市农村水利科技工作的重点内容,同时还要结合实际,以服务多功能农业开发为目的,积极开展农村水利科技研究工作。 1.农村水利基础研究 ①加强对农村供水方面的研究 天津市农村饮水安全工程已基本解决农村地区居民饮水问题,但由于其特殊的水文地质条件,还存在着饮用高氟水、苦咸水等不达标水的问题。下一步即将启动天津市农村供水提升工程,旨在能全面解决农村供水问题。农村水利管理部门应加强农村供水工程设计、供水模式、水质提高、管理方式、供水指标体系等方面的研究力度。 ②加强对高效节水、环保等领域的研究 随着现代化农业的发展,农村水利服务农业的作用将逐渐凸显,科学技术研究也会不断向高效节水、环保的领域扩展,设施农业灌溉制度和规程、农作物水分信息采集和精准灌溉技术、高性能节水灌溉设备和技术、提高水分和养分利用效率研究、不同水质高效利用研究、土壤水分运移规律和调控技术研究、不同灌溉模式条件下的土壤水肥热及作物光合作用规律的研究、水肥一体化技术推广应用等科研工作必将得到重视。 ③加强对农业水资源合理开发利用的研究 农业用水是天津市用水大户,提高农业用水效率是最直接也最有效的节水行动,加强农业水资源开发和利用是必然的趋势。对此可以根据水资源量和蓄水工程预测的调蓄能力来合理安排作物的种植结构,合理配置水资源,提高农业用水效率;采用自动化控制技术集成,实现向农田供水的分散水源的集中控制、统一调度,提高灌溉保证率;分析南水北调通水后天津市农业需水及供水面临的新机遇,提出充分利用地表水和再生水、控制减少地下水用量、扩大灌溉面积等措施;研究和推广应用农业输配水节水工程中的防渗高效输水技术集成模式。④加强对农村水环境保护的研究。农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。天津市农村水环境的威胁主要来自于农村生产生活污水的排放、农业面源污染、污水灌溉、农村居民生活废弃物、土地沙化以及农民水环境保护意识淡薄。用科技促进农村水环境保护工作开展,可以在发展农村水资源监测技术、推广节水控污技术、污水灌溉技术研究、合理使用化肥和农药、土地渗滤处理污水技术研究、农村单户生活污水处理技术研究、广泛开展宣传教育等方面努力。 2.农村水利管理研究 ①加强对农村水利建设的研究 农村水利基础设施建设是加强管理的重要前提,需对天津市农村水利现状加以多层次研究,提出农村水利建设的规划和发展思路。要引入农村水利基础设施建设的需求表达机制,切实保证建设发挥真正的效益;政府及各级水行政主管部门应加大农村水利政策、监督、考核指标体系等方面研究的力度,确保工程建设的规范、质量和效益发挥。 ②深化农村水利管理体制研究 目前全国正在开展小型水利工程产权制度改革,必须要借助这项工作,开展农村水利工程性质和用途的分类改制;建立农村水利工程的用益物权制度,使农村水利工程所有权和管理权分离,从而形成农村水利工程的责、权、利统一的产权结构;研究多种形式的用水合作组织管理体制,实现农村水利工程产权归用水合作组织所有。 ③探索建立农村水利投融资机制 农村水利建设项目既有公益性,又有竞争性,还有大量项目介于两者之间,项目建设所需资金量大,单靠国家财政投资明显不够。对此可依据农村水利基础设施的特性,不断探索新的投融资机制,对于具有公益性的项目,政府应加大投资,通过政策调控,激发群众的建设热情;对于具有竞争性的项目,应将权利下放,实施竞争立项;对于介于两者之间的,应建立多渠道融资机制,由政府调控和市场调节有机结合,鼓励民间资本进入。同时,要探索新的组织形式,以实现农村水利投入多元化。 3.农村水利信息化研究 ①建立天津市农村水利管理信息系统 农村水利建设涉及各级政府部门,各方往来产生的文件繁多,各方下达或上报的信息复杂多样。为了共享这些资源,进行适当的整合,优化资源配置,方便查找利用,需要构建一个高效的管理信息系统,研究利用电子化、数字化、网络化技术,加快农村水利管理与建设,实现农村水利基础信息资源的整合和共享。同时,加强开发和利用科技,固化农村水利工程建设领域的纪检监察工作制度。 ②建设农村水利科技制度创新平台 农村水利科技创新的平台可以分为有形和无形两种,有形平台是指水利试验基地和技术实验室等实实在在存在的,而无形平台是指水利协会组织、农村水利科技服务网站和水务期刊等。针对天津市的情况,可开展高效节水科技示范园区、农村污水处理技术示范区、水土保持科技示范园区等有形的平台,将农村水利的新技术、新材料、新工艺、新设备、新经验等引进并融入平台上,发挥示范的作用,培养人才。同时可以充分利用信息化、网络化、物联网等先进技术,建立各类创新平台,促进农村水利科技的发展。 4.农村水利人才教育和培训 农村水利科技的发展离不开基层水利服务机构的科技人员,天津市基层水利服务机构健全,办公条件、人员和经费都得以落实,如何提高基层农村水利技术服务人员的素质是重中之重。 ①根据基层水利行业科技人才的现状及需求 聘请具有高水平、丰富经验的技术人员以及科研院所专家,对他们进行针对性的培训,以适应农村水利的发展。同时应掌握这些人才的情况,包括他们的专业特长、发展前景、培养方向、人才规模和发展规划等,并挖掘现有的人才,建立天津市农村水利人才数据库,形成一套完整的农村水利人才激励机制,大力打造高水平的农村水利人才队伍。 ②以服务三农为目标 培养基层农村水利科技人才,创新人才教育和培训模式。与科研院校结合,开展定期培训,实现多层次、多形式、全方位培养人才;鼓励和组织区县水利职工、水利站长参加全国水利专业技术培训;聘请著名专家和学者,开展水利科技前沿类课程培训,讲解与水利事业发展相关的新方法、新政策、新标准、新规范、新材料、新技术、新工艺、新设备等;根据专业技术职称需要,联合市水务局相关部门,开展岗位专业知识类培训,有计划地制定培训方案,开展示范培训和制作网络培训课程资源。 作者:笪志祥 单位:天津市水务局 水利科技论文:机械液压过速水利科技论文 1.我国水电站对过速保护系统的使用历史 我国在发展基础工业的初期阶段,绝大多数的技术和机器都来自前苏联。水力发电从解放以来很长一段时间都是全套引进得前苏联水轮发电机组设计技术,并且同步使用JSX型机械转速信号器作为水轮发电机组的过速保护监控。但由于当时技术的局限性,该型机械转速信号器只能发出过速保护信号,而不能根据信号作出相应的保护措施,也就是说只有报警而机械不能相应的执行保护操作;另一局限性表现在该型机械转速信号器在长时间的工作后会出现误传信号或者作业失灵的现象。直到八十年代中期,研究者针对前者只报告信号不操作的局限性,增加了带执行操作部分的机械液压过速保护装置,但该由于当时电子信息技术尚不完善,在作业过程中经常发生读卡不成功导致拒绝执行操作现象。改革开放之后,大量的国外的产品和技术被引进到国内,有几种国外厂商提供的纯机械液压过速保护装置被一些水电站使用,但是又出现了新的问题:国外的纯机械液压过速保护装置与水轮发电机大轴连接的卡环设计有瑕疵,在安装的时候还需要增加一道在水轮机大轴上加工齿口的工序之后,才能保证该装置不在水轮机大轴上做轴向位移,即才能保证装置在轴上的稳固性。我们知道轴承的材质和大小、粗细、长短的规格,都是经过严格计算的,在水轮机大轴上再加工齿口必然会对大轴的强度产生影响,会产生很大的安全隐患。另外对于经济建设来说,拿货时间、购买预算、花费的人力、物力,以及对国外产品技术的掌握和其产品的售后维修服务都在重点考虑之列,故使用国产的、性能可靠地、能解决上述局限性的过速保护系统装置是势在必行。 2.新型机械液压过速保护装置的优势 2.1通过技术知识的积累和以往现场作业反馈给我们的经验可以了解到:机械液压过速保护装置的优点就在于获得的转速信号不是来自于机组的转速测量装置,而是由于装置本身的离心探测器通过机组转速上升而增大的离心力带动柱塞作径向位移而直接启动事故配压阀操作液压回路来关闭的导水机构,完全是同一机组上的另外一套测速方法和感应、操作的装置,避免了因为电器测速系统出现故障之后可能发生的机器损坏和飞逸事故的发生,可以确保水轮发电机组的安全运行。新型机械液压过速保护装置国内就已经拥有极高的技术力量去生产,机器维护简单方便,相对于昂贵的国外产品,可靠性高、经济预算少、适合国情,对于关系到国家大中小城市、村镇的水电站作业可以达到广泛应用。 2.2新型机械液压过速保护装置的技术要点和设想 2.2.1在调速器失灵的情况下,新型机械液压过速保护装置能实现“零时间”无缝链接,直接启动事故配压阀操作液压回路来关闭的导水机构,从而实现紧急安全关机。 2.2.2新型机械液压过速保护装置与电子调速器的有机结合,实际上就是完成了两套过速保护装置系统的安装,新型机械液压过速保护装置本质上是一套在电器测速系统发生故障、电源系统和调速器同时失控的情况下的备用保护装置,完善了过速保护装置的工作系统。 2.2.3鉴于机械运动必然产生的高温和轴承的变形,以及在作业的应用范围,比如应用到水电站的地下深层取水,应用到石油工业的地下深层取油过程中,必然要遇到高温和高压的问题,新型机械液压过速保护装置必须要克服高压和高温德难关。。 2.2.4标准液压元件已经在水电市场的大量应用,将标准液压元件应用于新型机械液压过速保护装置,不仅能大量节省制造时间,提高水电辅机产品的标准化程度,并且降低了操作难度和维护的难度。 3.装置工作原理 3.1机械原理 新型机械液压过速保护装置为两级控制的切换阀。离心探测器由两个半法兰圆环、弹簧以及配重块组成。法兰环安装在大轴承上,当轴承旋转的时候,法兰环也随之旋转,而旋转产生的离心力则由探测器中弹簧产生的弹力作用在轴承柱塞上消除力的作用,使其保持径向的相对静止状态,而法兰圆环上配置的配重块,则加强了两个半法兰圆环运动的平稳性。而当机组处于过速状态且其他过速保护装置不能正常控制速度时,当机组转速达到了设定的上限17.8r/min时,则离心探测器中的柱塞产生的离心力大于弹簧的弹力,从而使柱塞产生径向位移,离心力增大产生的径向位移直接的结果就是增大了柱塞的旋转半径,径向位移增加到一定的值时,则柱塞可以直接撞击到切换阀的撞块,使得切换阀开始动作,通过与其串联的电磁先导阀作用于事故配压阀,然后通过压力油推动事故配压阀来切换油路,从而实现快速关机的操作。同时电气接点导通,发出事故停机警报。 3.2液压系统工作原理 机组正常运行时,过速保护装置内的切换阀处于开的状态,事故配压阀上的电磁先导阀不动作,此时事故配压阀只作为主配压阀操作导叶接力器管路中的一个通道,使得压力油经过主配压阀和事故配压阀通道进入导叶接力器。当机组过速运转且调速器调速失灵,急停电磁换向阀和事故配压阀上的电磁先导阀等过速保护装置未能正常启动时,一旦达到设定的临界值117.8r/min时,由于离心力的作用使得离心探测器中的柱塞旋转半径加大撞击到切换阀撞块,使得切换阀进入动作程序,使得事故配压阀左侧油导入到漏油箱,而排出油,其另一侧压力油则导致了两侧管道的压力差,由于右侧油压力产生的压强,右侧的压力油便将事故配压阀活塞向左推动,使得压力油通过事故配压阀的内腔直接进入到导叶接力器的关腔,并同时切断经过主配压阀的压力油回路,并通过导叶接力器关闭电气阀门。在此运行过程中压力油不经主配压阀而直接通过事故配压阀的内腔操作来关闭导叶接力器,缩短了压力油的作用路线,既缩短了导叶操作的反应时间,也减少了油耗。还有一点要补充说明的是,在启动紧急事故停机流程来关闭机组进口快速闸门的时候,也同时启动了事故停机流程来关闭导叶,双管齐下保证了停机的安全性和可靠性。 4.机械液压过速保护装置在水电站作业中的可用机组类型 目前广泛采用的是由标准化耐高油压事故配压阀为主体构成的新型机械液压过速保护装置符合各项大工业时代对机械产品的需求:标准化程度高、耐高油压、结构简单、维护方便、经济实用。机械液压过速保护系统在水电站作业中可用于额定转速为2500r/min以内,轴承直径在100mm~2500mm内的轴流式、混流式、贯流式、冲击式水轮发电机组,目前在国内大中小城市和广大农村水电站已经得到了较广泛的应用,并且在运作中已经避免了数起事故的发生,反响极佳。需要指出的是,在实际的应用中,为了配合新型机械液压过速保护装置的使用,水电站需要在引水管道上加装一道检修闸门,以方便水轮机的使用和维护,此项装置需要增加一笔费用,不过其总体费用与传统过速保护装置所需要的总体费用相比仍然较少,符合经济实用的需求。 5.结束语 随着信息时代的飞速发展,社会生产对机械自动化的推广和自动控制技术水平有了更高的要求,对机械的稳定性和对操作的安全性也有了更高的要求,机械操作智能化已经是大势所趋。机械液压过速保护系统目前在电气测速系统发生故障或者电源和调速器调速同时发生故障的情况下,已经成为过速保护的最后一套保障装置,能基本满足生产的需要,但是随着生产力的发展,研究人员还要顺应生产需求,进行进一步的技术革新,设计出更安全的甚至是完全智能化的过速保护装置。 水利科技论文:资料收集水利科技论文 1加强制度建设,使档案收集工作规范化、制度化 制度建设是做好水利科技档案收集工作的根本保障。2010年水利部重新印发了《水利科学技术档案管理规定》》(水办[2010]80号),对收集归档等工作做出了明确规定,为做好水利科技档案的收集工作提供了制度保障。从事水利工作的科研、设计、管理等单位,应结合各自的水利和档案工作的实际,做好档案收集工作相关的具体制度建设,细化管理要求,明确责任分工,加强监督检查,将档案收集工作与单位内各部门的考核评优紧密挂钩,从而将制度建设落到实处,保障档案收集工作的顺利实施。 (1)要根据单位实际,制定切实可行的科技档案管理制度及归档范围,确保科技档案收集完整性、准确性和系统性; (2)要结合单位实际和修订的科技档案管理制度,进一步明确各部门及各岗位的职责,做到分工明确,责任落实; (3)要完善收集工作的日常积累、检查考核制度,制订出相应的考核细则,对各部门、各岗位的档案收集情况进行定期检查,公开通报检查评比结果,并将检查结果直接与年度考核或奖金挂钩,对不按规定要求归档的部门和个人用经济手段给予惩罚。 2加强过程管理,使档案收集工作贯穿项目实施的全过程 档案收集工作既要重视阶段性,又要强调经常性,仅靠项目全部结束后进行归档,很难做到归档资料的完整性。因此,要加强过程管理,使档案收集贯穿项目实施的全过程。(1)要将档案工作与科研、设计、勘察等工作实行“四同步”管理,即在下达项目计划或签订项目合同、协议时,应同时明确项目文件材料的收集、整理和归档要求;在项目进度检查时,应同时检查项目相关文件材料的收集、整理情况;在进行项目鉴定(验收)时,应先期或同步检查、验收项目文件材料的整理与归档情况;在部门和科技人员考核时,将归档工作完成情况作为重要内容。(2)要把项目文件材料管理纳入项目管理工作程序,列入有关部门及人员的职责范围,明确从分管领导到各职能处室,从项目经理到设计人员,从总监到监理工程师,从专职档案员到兼职档案员等有关人员应负的责任,确保水利科技档案收集工作落到实处。 3加强培训教育,增强全员归档意识 鉴于水利科技档案的特殊性,水利科技档案的资料收集工作仅靠档案人员单方面的努力是难以完成的,还需要生产设计人员的理解、支持和紧密配合。因此,必须加强全员的培训,提高全员尤其是设计人员的归档意识。 (1)要结合本单位的企业文化建设,提高员工对档案工作重要性的认识,增强主人翁精神和大局意识,像对待设计工作一样认真对待归档工作,在归档中不怕麻烦和繁琐。 (2)加强对相关法律法规的宣传教育,按照《中华人民共和国档案法》第十条规定:“对国家规定的应当立卷归档的材料,必须按照规定,定期向本单位档案机构或者档案工作人员移交,集中管理,任何个人不得据为己有。”应该让生产设计人员深刻认识到,归档是每个设计人员应尽的责任和义务,不得将应归档的材料据为己有,同时要通过相关制度建设,保护设计人员的创新成果和知识产权,使设计人员敢于提供完整的技术资料、计算模型和创新成果,并防止相关资料和成果对外泄密。 (3)要增强设计人员的安全生产意识,要认识到,资料保存在自己手里并不安全,整理归档之后,不但便于使用而且更加安全。 (4)增强档案部门的服务意识,档案部门和管理人员有责任有义务进行档案法规的宣传和对档案知识的培训,同时,档案管理人员,要积极跟踪生产项目的进展情况,主动上门服务,提醒和协助生产人员及时归档。 4把握新时期水利工作的特点,转变工作方式,拓宽档案收集渠道 过去水利项目一般较少,一个项目的工作周期较长,档案收集跟踪往往具有临时性和相对滞后的特点,生产部门和档案部门各自为政,档案部门被动等待,生产部门敷衍交差,造成档案资料积累残缺不全,这样既给档案的整理归档带来困难,也使形成的档案失去了时效性,利用价值不高。随着新时期水利事业的快速发展、国家对水利工作的重视和水利市场化的不断完善,设计单位的生产任务成倍增加,归档工作量也相应大幅度增加。因此,要根据新时期水利工作的特点,转变观念,拓宽档案收集的渠道。 (1)对全国性的重大规划和战略研究项目,往往项目复杂,涉及协作单位多,工作周期较长,资料和中间成果多,档案部门应重视对各流域、省区上报基本资料、中间汇总协调成果及其专家评审会的跟踪,可分为项目启动及工作大纲阶段、基本资料及中间协调汇总阶段、成果评审及验收阶段等进行档案收集; · (2)对周期长的工程设计项目,从项目投标到工程竣工的阶段比较多,形成的文件资料涉及面广,内容繁杂,涉及专业和人员多,稍有疏忽,就可能遗漏;档案部门要加强与项目设计和管理部门的联系,及时掌握工程进展情况,采取分阶段收集的方式,并加强催收力度,尽力避免档案原始材料的散失。 (3)对于工程周期短或一些小项目,项目业主大多要求急,设计周期短、形成的文件数量不多,不易引起档案人员的足够重视;档案部门平时要加强指导,并督促技术部门有针对性地收集档案资料,待工程完工后,可采取集中收集,一并归档到档案部门。 (4)对设代处和监理处等现场工作的项目,档案部门定期派出档案人员深入到工地,采取追踪收集,指导设计代表或监理代表积累、整理在现场形成的文件材料,将有保存价值的文件材料及时收集归档。 5严把归档材料的接收关,确保科技档案的质量 根据归档材料要真实、完整、准确、系统、及时和载体质地优良、字迹图像清晰的总体要求,结合当前科技档案收集工作实际存在的问题,要从以下几个方面把好归档材料接收关。 (1)避免一般性材料多,关键性材料少的问题。要说服设计人员将基本资料、计算参数、技术模型、关键技术问题的解决方法等关键性材料归档,不能只交一般性的材料,解决档案“含金量”不高的问题。 (2)避免最终成果归档多、基本资料和中间成果归档较少的问题。基本资料特别是经审定的基本资料,以及中间成果和专家评审意见,是成果的重要内容,也是重要的备查资料和单位发展的技术积累,要及时归档,解决科技档案可追溯性问题。 (3)避免纸质材料多,其它载体材料少的问题。除了纸质材料外,要同时将电子文档、模型软件、CAD文件及其他多媒体文档一同归档,解决科技档案材料单一、不便于利用的问题。 (4)要避免归档材料不规范、签发不齐全、漏页及装订不合格等问题。档案人员要加强对归档材料的把关,重点审核,发现问题及时与设计人员沟通,要求补齐或整改,解决单个档案质量不高的问题。 6加强档案信息化建设和档案人员综合素质建设,提高档案资料的利用效率 水利工程档案的形成是生产技术人员劳动智慧的结晶,通过文件材料收集归档将其转化为档案信息资源,而这些资源又通过档案工作者提供给水利工作者利用。通过加强档案信息化建设,不仅可以提高归档质量和效率,保障档案资料的安全可靠,而且极大提高档案资料的使用效率,盘活档案资源,促进单位的可持续发展,同时使生产人员亲身体验到档案信息的价值,进一步增加做好归档工作的积极性和主动性,使生产—归档—使用形成良性循环。水利科技档案的特点,客观上对档案工作人员的素质提出了更高的要求。他们不仅要懂文书档案,还要懂科技档案,懂与水利工程相关的一些专业类别档案,懂不同类别的档案的分类整理。这就要求从事水利工程档案工作的人员,一方面要加强水利相关专业的学习,扩大专业知识面,对工程项目各个设计阶段、各个专业必须归档的文件材料,要做到心中有数;同时要加强计算机方面的学习,运用现代化的管理手段,及时、准确、高效地开发档案信息资源,进一步做好水利科技档案的收集和服务工作。 作者:杜建民 单位:水利水电规划设计总院 水利科技论文:西部地区水利科技论文 一、现状 1.西部地区水利科技期刊数量分布 我国现有水利科技期刊共94种,分属5大类涵盖13个水利学科,主办单位所在地分布在25个省、区、市。我国西部12省共有公开出版的水利科技期刊17种,占全国水利科技期刊总量的18%左右。其中,内蒙古1种,陕西8种,甘肃1种,四川3种,云南1种,贵州1种,广西2种。尚有重庆、新疆、宁夏、西藏、青海没有公开出版的水利科技期刊。从创刊时间来看《,陕西水利》创刊时间最长,其余期刊大多创办于20世纪80年代。从出版周期看,季刊4种,双月刊12种,月刊1种。 2.西部地区水利科技期刊涵盖学科和主办单位分布 西部地区水利科技期刊涵盖学科有水土保持、水力发电、水利建设与管理、水利技术、节水灌溉、防汛抗旱、水文、水利经济、农田水利等方面,主办单位主要分为全国或省、自治区、直辖市级科研院所、高等院校、学会、行政主管部门等几种类型。 3.西部地区水利科技期刊学术水平 分布在陕西省的由中国科学院、水利部水土保持研究所共同主办的《水土保持学报》、《水土保持通报》、《水土保持研究》三本刊物特色鲜明,学术影响力大,为《中国科学引文数据库》来源期刊、《中文优秀期刊要目总览》遴选期刊,在全国水土保持领域处于领先水平。而其他省市级学会主办的期刊或高等院校主办的期刊影响因子相对较低,目前均未进入中文优秀期刊行列。 二、特点及存在的问题 1.陕西省水利科技期刊发展状况 处于西部地区领先水平。陕西省所属辖区的水利科技期刊不仅在数量上占绝对优势,占西部地区总量的近50%,学术影响力也相对较高。中国科学院、水利部水土保持研究所主办的《水土保持学报》、《水土保持通报》、《水土保持研究》三大水土保持类期刊,成为西部地区典型的较高学术水平期刊代表。其中,《水土保持研究》还开创了大陆和台湾合办期刊的先例。西北农林科技大学主办的《水资源与水工程学报》、《水利与建筑工程学报》得益于雄厚的科技人力资源优势,影响因子高于西部地区水利科技期刊平均值。 2.科研院所、高等院校主办的期刊学术影响力高于地方行政主管部门主办的期刊 众多部级或地方级水利工程类科研院所、高等院校,促进了陕西省水利科技期刊的全面发展。除中国科学院、水利部水土保持研究所主办的三大水土保持类期刊外,陕西省水工程勘察研究院主办的《地下水》,是我国地下水专业唯一的国内外公开发行的专业性期刊。国家电力公司西北勘测设计研究院主办的《西北水电》,代表着西北地区水电行业科技进步水平。位于四川的由中国水电顾问集团成都勘测设计研究院主办的《水电站设计》,主要刊登我国大中型水电工程的设计、科研、监理等方面的论文和实践经验,涉及水电站设计的各个专业。位于广西的由广西电力工业勘察设计研究院主办的《红水河》,利用西南边陲红水河10个梯级水电站开发的地缘优势,突出岩溶地区水电开发特色。由此可以看出,这些代表性期刊都有着明确的期刊定位、特色鲜明。但同时,我们也看到,部分期刊存在着栏目雷同、特色欠缺等不足。 3.水利期刊总体数量偏少,地域分布不均 从统计数据分析可以看出,西部地区公开出版的水利科技期刊总量偏少,地域分布不均,整体学术影响力不高,稿源不足,与地域特色贴得不够紧密。西部地区水利科技期刊大多创刊于20世纪90年代之前,20多年来,一直没有新创刊的期刊。1978年创刊的《重庆水利》、1989年创刊的《新疆水利》虽然有着悠久的办刊历史,但仍然是内刊出版状态。 三、推进西部水利科技期刊发展 如何开阔思路,推进西部地区水利科技期刊全面发展? 1.高度重视,调整布局 西部水利事业大发展急需水利科技期刊配合。目前,西部地区水利科技期刊中内刊还占一定比例,如西部地区唯一的直辖市重庆至今无水利科技期刊,西部地区有一些典型的水利行业高职院校,如重庆水利电力职业技术学院、广西电力职业技术学院、四川水利电力职业技术学院等主办的具有水利行业特色的期刊也为内刊。笔者建议期刊主办单位提高刊物学术质量并加快申办公开期刊,稿源丰富的公开出版期刊应缩短刊期,加快信息和知识传播速度。 2.立足地方水利特色,明确定位,办出精品 不同的流域和地区都有各自不同的区域特点,水利工程的多少、江河湖海所占的比例、地域的水资源状况等相互差异较大,这也决定了地方性水利期刊内容的差异性。西部地区水土资源极不均衡,西北地区水少土多,西南地区水多土少,水利科技期刊必须根据地区水利建设特点和需求做好选题策划,把握近年来经济社会发展的主旋律和水利建设特点,立足地方,创办特色栏目,独辟蹊径,拓展视野,全力服务当地水利建设。《四川水利》的“巴蜀河川”栏目,就是立足地方设置的特色栏目。加强水文化建设是推动水利又快又好发展的有力支撑,2012年水利部印发了《水文化建设规划纲要(2011~2020),要求全面推进水文化建设与研究,水利科技期刊应该适应水利发展需要,科学调整栏目设置。从西北地区来看,流经甘肃、宁夏、陕西三省区的渭水,陕西的汉水,四川的都江堰,重庆的嘉陵江、长江两江流域,都有着鲜明的流域文化特色,地方行政主管部门主办的水利科技期刊,可以设置相关水文化研究专栏,向水利行业知名专家、学者约稿,丰富期刊内容,推动水利科技发展。 3.加强东西部交流,提升集团化和专业化办刊水平 西部地区水利科技期刊与中东部地区水利科技期刊相比还存在着较大的差距,中西部地区应加强交流,如通过成立中国水利科技期刊研究会等学术性团体,组织开展学术研讨会,加强水利领域科技期刊的交流与合作。在网络化办刊的环境下,各专业领域期刊应该互通有无,建立审稿专家资源库和作者资源库,提高稿源质量。同时,可以组建西部水利科技期刊集团,在集团的统筹规划下,优化整合地区学术资源、水利技术资源和办刊力量,提升刊物的专业化水平。 作者:罗倩 杨发军 单位:重庆水利电力职业技术学院 水利科技论文:高科技在水利工程测量中的运用 测量新技术应用分析 1GPS测量技术在水电工程测量中的应用分析。目前,此项技术已经广泛的使用与车辆的导航以及航空航天事业等行业领域。因为此项技术具有很大的优越性,目前水利测量中也开始使用此技术。由于GPS测量仪在水利水电工程中的应用,测量不再受到地形地势等条件的影响,通过控制测量的观测方法和布局类型,大大减少了传统测量中的传算点和过度点的测量工作,把过去的选点工作变得更加简单易于操作。而且使得测量也有效地避免了因为时间以及气候等外在条件带来的不利影响。此项技术在规模较小的水利项目中体现的优势最为明显。这主要是由于在这种规模的项目中,测量方法得以很好的优化,也可以根据需要选择布点,在此应用GPS高精度的特点,这就给我们的测量节省了很大的人力开支,降低了工作强度从而有效的提高了工作效率。例如,在引水式工程中,特别是长距离引水工程,明渠引水对地貌的损坏很大并且受地形条件的影响也很大,这时要是使用过去的方法进行测量,就会严重的消耗人力以及物力,同时还增加了工作量。但是如果我们此时采用全球定位技术就能够很好地解决上述的种种不利条件,降低了工作强度,节省了工作时间,最为明显的优点是能够有效地提高数据的精确度,为我们的后续工作提供保障。 2工程测绘数字化分析。现代测绘技术和测量仪器向数字化、电子化和自动化方向发展,传统的测量方法已经严重落伍。数字化测绘技术是通过计算机的模拟,在PC机上直接反映出地形、地貌等我们所想得到的数据或者图像,尤其是当某一地区要用到数字化的地形图来展示的时候,往往此时受到经济性以及时间等的各种因素的制约,而不能有效的进行工作,此时就能充分的利用此项技术。因为这种技术能够充分利用现有的地形,而仅仅需要PC机、数字化仪器或者绘图仪和扫描仪再加上数字化的软件就可以实现工作的目的,最为明显的优势是时间缩短,效益提高。综上所述,我们发现此项技术能够很好地节省人力,而且操作简便,数据精确度高等等的优点,因此被广泛的使用。 3遥感技术在测绘中的运用。目前测绘工作大力的普及了遥感技术,这主要是基于如下的优点。它能够确保大面积的同步的观测,从而在最大程度上保证了实效性以及经济性能良好。目前,高分辨率的遥感卫星成为了对地观测获取地理信息的重要手段。此项技术能够很好地获得不同比例大小的地形图,能够有效地提高工作效率,同时使用方便。 工程测量新技术发展方向及其应用分析 经济的高速发展带来了水利的发展,水利的发展又在很大程度上带动了测绘方法的进步。现代化的工程测绘技术正向着内外一体化、智能化、测量过程的可控化、测量成果的数字化、测量信息的可视化、数据获取和处理的自动化、测量信息共享数据库的方向发展。它主要是为了更好地提高我们工作的效率以及准确率,使我们的施工更加的便利。测量科技的发展也对人才的需求度增大。因此我们要不断的培养有高技术水平的专业人才,以此来更好地为我们的工程提供保障。 结束语 工程测量方法在很大程度上决定了工程项目的质量;而工程的进展又带动了经济的进步。因此我们可以说测量技术的进步带动了经济的快速高效发展。为我国的各项建设提供了必要的技术支持。但是不容忽视的是,随着科技的进步,对相关的工作人员的技术要求也不断的增加,这就要求我们的相关部门要不断的通过各种培训以及学习等的方式来提高我们工作人员的技术水平和职业素养。只有这样才能有效地保证测量工作的顺利进行,才能保证我们的工程能够有序开展,最终带来更优的经济以及社会效益。(本文作者:荆秀英 单位:德惠市水利勘测设计处) 水利科技论文:地方田间水利科技的创新 作者:郑世宗 党秀英 单位:浙江省水利河口研究院 中国人民解放军空军94865部队 进入20世纪90年代,全省大力开展以节水为重点的农田水利技术研究与推广工作,研制推广了旋转式田间放水阀(1994年)、混凝土U型渠槽预制工艺及配套机械(1997年);试验提出水稻无水层灌溉技术(1997年);开展微灌技术防治土壤盐渍化研究(1998年);开发应用了低压薄壁塑料输水管(1997—1999年);开展有机污水生物处理回灌农田试验研究(1999年)等[1]。20世纪80—90年代,地处浙江省杭嘉湖平原的平湖市,通过技术创新发展低压地下管道输水技术,累计建成低压地下输水管道2400km,控制节水灌溉面积3•33万hm2(45•5万亩),占全市有效灌溉面积的96•8%,在全国率先基本实现农田灌溉地下管道化。基于浙江省南山水库灌溉试验站多年试验所总结的水稻薄露灌溉技术,成为南方水稻节水灌溉技术的典型,与传统水稻灌溉相比,节水1•5万m3/hm2左右,已累计在全省应用推广面积33•33万hm2(500多万亩),年节约用水5亿m3以上,增加粮食产量约2•5亿kg,创造出巨大的社会、经济效益。进入21世纪,面临水资源日益紧张的形势以及发展高效生态农业的现实需求,浙江省高度重视农田水利技术研究。恢复中断多年的灌溉试验工作,新建了包括浙江省灌溉试验中心站、平湖、金清、永康重点站及20余个基层观测点在内的浙江省灌溉试验站网体系,为全省农田水利技术研究提供了良好平台;结合“大型灌区节水续建与配套改造”、“农业综合开发中型灌区节水配套改造”、“千万亩十亿方节水工程”、“百万亩喷微灌工程”等项目建设,大力开展节水工程技术的研究与应用,如针对水源环节,结合设施农业特点研究提出雨水集蓄利用技术;针对渠系输水环节,研究推广了新型混凝土U型槽和强纶纤维混凝土防渗技术、低压变频塑料管道灌溉技术等;针对田间用水环节,在传统喷微灌技术基础上,先后研究推广了经济型喷微灌技术、特低水头喷微灌技术,进一步丰富了喷微灌技术研究与实践的内容。同时,积极开展非工程技术的研究与探索,研究制定了浙江省农业用水定额标准;开展水稻水肥耦合技术与节水高效灌溉制度研究,提出适应浙江省不同区域的水稻节水增效综合技术模式;开展灌区农业用水定额管理试点探索,提出“定额为准、计划指导、计量控制、配水监测、制度激励”的定额管理应用模式[2];研究提出基于简易量水槛的新型明渠实时量水装置等。通过上述科技创新,浙江省农田水利研究进入了数量、质量与效益并重的良性发展新阶段,提出和推广应用了一大批与节水灌溉配套的工程、农业与管理节水技术,并初步形成了符合浙江实际的农田水利综合技术体系与发展模式。2000年至今,余姚市开始了经济型喷微灌技术的研发、实验示范及大面积推广,通过优化设计方法,降低工程造价50%以上。此项技术已推广到山区竹笋、杨梅、板栗以及平原蜜梨、蔬菜、葡萄等作物,受益面积0•25万hm2(3•8万亩);并推广到兔、鸡、鸭、猪等家禽养殖场降温和防疫,面积达5万m2,余姚市也成为浙江省南方地区推广喷微灌面积最大的县市之一。浙江省水利河口研究院结合浙江省重大科技攻关项目“高效生态农业节水增效综合技术研究与应用”、国家农业综合开发科技推广项目,基于水肥耦合原理,以节水、增产和减排为目标,研究提出水稻节水增效综合技术,在永康、平湖、路桥等地的水稻灌区累计推广面积约3•33万hm2(50万亩),实现农业节水3800多万立方米,新增粮食产量1300万kg。 农田水利科技创新存在的主要问题分析 浙江省农田水利发展历程,科技创新成为推动全省农田水利工程建设、发挥工程效益的重要支撑。然而,随着新形势对农田水利提出的更高要求,全省现状农田水利科技支撑能力仍显不足,表现为:科研创新平台有待进一步完善目前,覆盖全省的浙江省灌溉试验站网为全省农田水利科技创新提供了良好的研究平台。但是,分析现状仍存在着:网络体系不够健全;站网建设与标准要求尚有差距;高层次人才短缺,地方试验站的技术力量薄弱;尚未建立可持续的保障机制等问题。与高效生态农业特征相适应的农田灌排技术仍有待进一步研究高效生态农业是浙江省发展现代农业的具体实践形式,具有“生态循环、经济高效、优质安全”特征。目前,全省农田灌排技术还是以追求作物节水、增产为目标,对其它如节能、节本、减排、减灾等因素考虑较少,已不能完全适应高效生态农业的灌排要求。农田水利新产品、新材料、新设备的研究与开发能力仍显不足特别是适应农业集约化要求的,体现节省劳力、提高生产效率、自动化程度高的农田水利新产品、新材料、新设备的研发能力明显不足。农田水利技术推广应用力度不够目前,全省水利技术推广机构(特别是基层)不够健全,应用农田水利新技术的积极性不高,特别是地方推广经费不足,导致农田水利新技术推广工作的进展不快,成果转化和推广应用方面效果有待改善。 浙江省农田水利科技创新方向及发展重点 “十二五”期间,是浙江省全面建成小康社会及社会主义新农村以及实现农业农村现代化的重要时期。但是,农田水利建设滞后和管理薄弱是全省现代农业发展的软肋,是农村基础设施建设的短板。要实现未来农业用水总量基本不增长前提下提高农业综合生产能力、保障全省粮食安全,农田水利发展仍面临着巨大的建设与管理任务,需要在工程实践中,加大科技攻关力度,努力实现水利科技新突破,表现为:①要从过去主要为农业生产服务转变为农村经济和社会发展服务;②要从过去支撑传统的灌、排工程发展到现在的节水、排涝、治污等项目;③要从过去追求经济效益为主发展为经济效益、社会效益、生态效益多目标并重。以工程建设推动水利科技发展,以水利科技创新促进工程建设与管理。在农田水利科技创新目标上,不仅要着眼于提高农业用水利用效率和效益,同时要关注其生态环境影响;在技术路线上,要注重引进、创新及综合集成;在研究方法上,要重视自然科学与社会科学的有机结合;在研究手段上,要充分体现传统技术与现代高新技术的结合。针对当前浙江省农田水利技术支撑的薄弱环节,围绕“十二五”农田水利建设重点需求,提出今后一段时期全省农田水利技术研究重点如农田水利应用基础研究土壤水与作物关系问题的研究是农田水利研究的基础,今后的研究应从均质走向非均质,从点的研究走向面(或区域)的研究,从理论研究推进到应用研究。进一步完善全省灌溉试验站网络研究平台,提升开展应用基础研究的能力与水平。针对由于灌溉排水规律的复杂、水资源日趋紧张、综合利用供需矛盾的增加,应加强灌排自动化、3S、水情自动测报系统等技术的研究。加强节水灌溉新技术的节水增效机理研究。在排水控制涝渍方面,应继续对明沟排水、暗管排水等开展研究,重点放在对田块、区域的排水模数研究上。加强节水灌溉技术的尺度效应、生态环境效应研究,为区域节水评价提供科学依据。适应于高效生态农业特征的农田灌排技术在农田灌溉技术方面,结合高效生态农业特征,对粮食作物—水稻,需研究体现水肥高效利用、节水节能、减排减灾的综合灌溉技术;对经济作物,需研究经济实用、高效节能的灌溉技术及产品,能适应浙江农业生产模式、区域农业特征和农业经济水平,并能够大规模推广应用。在农田排水技术方面,需结合河网平原特点,研究基于排涝、降渍、控污、减排多重目标的控制排水技术,全面提高全省平原河网区农田的防灾抗灾能力。经济作物节水高效灌溉制度作物节水高效灌溉制度是以最少的灌溉水投入获取最高效益而制定的灌溉方案。在灌区开展不同作物、不同生长条件下的耗水量研究,特别是随着作物种植结构的调整,应加大对各种经济作物的耗水量研究,寻求作物在不同生长环境条件下的节水高效变化规律(特别是喷微灌模式下的需水规律和灌溉制度)。以此为基础,制定灌区在不同的供水、气象、农艺、管理等条件下的节水高效灌溉用水方案,采用现代化手段进行灌区实时灌溉预报,指导农民进行灌溉。农田水利技术标准现有农田水利技术标准大多数为传统农业的农田水利建设管理服务的,不能完全适应现代农业的农田水利建设管理需要。应根据新的社会需求,从经济、社会、环境、生态和水资源的持续高效利用等研究制定适应新的农田水利技术标准,以规范高效生态农业的农田水利建设管理。特别是当前急需针对农业“两区”(粮食生产功能区和现代农业园区)建设要求,研究和制定浙江省农业“两区”农田水利建设与管理标准,以提高农田水利服务农业“两区”的能力和水平。农业节水关键设备、产品及材料的产业化考虑到高效节水灌溉适应了农业生产向高效集约化经营发展的趋势,是今后全省农田水利发展的重点,因此,今后需大力开展节省劳力、生产效率高、自动化程度高的高效节水灌溉机具研究、开发和产业化。如经济实用、高效节能的喷灌、微灌设备及产品;渠道防渗衬砌机具;灌溉自动化控制设备等。 水利科技论文:推广宣传水利科技论文 1水利科技推广工作存在的主要问题 1.1政府重视不够 政府在新技术、新工艺和新材料的推广应用中具有举足轻重的作用。目前,各级政府部门对水利科技的推广应用普遍不够重视,很多地方没有成立推广机构,缺乏较为系统的水利科技推广政策法规,缺少针对水利科技推广应用的扶持政策。 1.2标准化环节薄弱 相应的技术标准和规程规范是新技术、新工艺和新材料等应用于工程建设的依据,而技术标准和规程规范的形成往往需要较大量的工程实践和较长的时间周期,因此新技术在初期很难有相应的标准化依据,受此限制,设计、施工和项目法人往往不愿意采用新技术、新工艺和新材料,造成水利科技推广工作面临重重困难。 1.3专项推广经费不足 水利科技研发和推广离不开资金支持,按照发达国家科技投入的经验,科研、开发、推广的资金比例一般为1:10:100。在我国,经费不足是制约水利科技推广的瓶颈,具体体现在推广机构运行经费不足,新技术、新工艺和新材料的应用缺乏财政扶持等。 1.4水利科研和推广应用脱节 水利科研和推广应用存在脱节现象,一是水利科技创新项目立项和验收对推广要求不明确,很多科研团队将工作重心放在项目的申报、完成和验收上,验收完成后就束之高阁,没有开展项目后继推广工作;二是科研院校的科研方向与水利发展要求不相适应,没有将科研与市场需求结合起来,存在“纸上谈兵、闭门造车”的现象。 1.5专业推广人才匮乏 水利科技推广具有较强的专业性,从事推广工作的人员不仅要善于营销,还要具备一定的水利专业知识。目前,省、市、县推广机构的工作人员大多兼职技术推广工作,知识结构、工作时间都难以满足水利科技推广工作的需要;技术持有单位一般会组建营销团队,但其优势在市场营销,而水利工程一般为公益性项目,以财政投资为主,在水利科技推广过程中既要具备一定水利专业技术功底,又要善于与水利主管部门、设计和施工单位进行沟通,目前相当部分企业营销团队欠缺这样的经验和能力。 2促进水利技术推广应用的对策 针对目前存在的主要问题,为促进水利科技的推广应用,需做好以下工作: 2.1提高政府重视程度 水利科技的推广应用离不开政府的推动,政府的重视程度、推广的力度,在一定程度决定着水利科技的应用程度。为促进水利科技的应用,政府根据实际需要设立推广机构,出台鼓励政策,引导水利科技研发和应用;加大财政支持力度、增加水利科技推广资金,建立水利科技示范基地,总结应用经验,扩大应用范围。 2.2加强水利科技标准化工作 为使水利科技成果的推广应用有据可依,需加强标准化工作,适时制订技术标准,编制规程规范,促进水利科技成果在工程建设中的应用,一是鼓励新产品或新技术申请专利;二是委托权威机构进行第三方鉴定,考虑到水利科技推广成果大部分属于企业、事业单位自行开发的一般应用技术成果,由技术持有单位或研发单位自行组织的专家评审会,缺乏公正性和权威性,一般对技术推广效果不明显,可建立针对水利科技推广的鉴定认证制度,选择具有相关水利资质且不以赢利为目的公益性事业组织为鉴定机构,对水利技术(产品)的适用性、安全性和可靠性做出技术评价,颁发推广鉴定证书,为水利技术(产品)的选择和推广提供有力依据;三是将已成熟的技术或产品标准化,对于已经相对成熟,取得一定市场份额,且具有良好的应用效果的技术或产品,向质量监督部门申请制订技术规范或技术标准。 2.3增加推广经费预算 经费保障是开展水利科技成果推广工作的基础,在水利科技推广市场化不足的情况下,尚需政府对水利科技推广予以财政支持,一是在年度水利经费预算中,适当增加对水利科技推广经费的预算额度;二是在水利科技创新项目经费预算中,对有推广需求的科研成果,单独设立推广经费;三是在水利基建项目立项前期的概预算中,设立创新技术和材料使用费;三是对采用新技术、新工艺和新材料的工程项目适当提高财政补助比例。 2.4加强信息交流,促进科研成果转化 在水利科研要坚持问题导向和市场导向,在申请立项阶段和验收阶段设立推广应用考核指标。对于应用研究类项目,需在立项阶段,明确该研究成果能够解决目前水利工作中遇到的那些具体技术问题,在项目验收报告中应对立项时所提出的问题予以详细深入说明,验收专家应当对该项目的推广应用范围、应用价值和应用前景给予明确评价,对于成果转化与推广类项目,需在立项阶段,明确该研究成果推广应用具体工程和解决的具体问题,在项目验收报告中应对成果转化和推广过程进行详细说明,重点说明在推广过程中遇到的问题和所采取的措施,验收专家应当对该项目的推广应用效果做出评价。 2.5加强专业推广人才队伍建设 人才是21世纪不可或缺的重要资源,水利科技推广同样需要出色的专业推广人才,目前广东省内推广人员不专业、综合素质不高、优秀推广人才数量少的问题尤为突出。建议主要从以下方面解决:一是提高现有推广机构人员的业务水平,定期组织开展相关水利科技推广业务培训;二是鼓励科研院所和大专院校的优秀技术人员和应届毕业生,从事水利科技推广工作,为其设置专门的岗位和编制,改变水利科技推广机构人员少的现状;三是在推广机构的指导下,鼓励第三方水利推广团队建设。建立以人为本的水利科技推广激励和约束机制,使水利科技推广事业能够吸引人才、留住人才并充分发挥其才能。 2.6建设水利科技示范基地 水利科技推广示范基地建设是水利科技推广体系建设的重要环节,也是推广体系建设的突破口。很多水利科技成果成功推广是以建立示范地基为基础才逐步拓展市场的。建立具有特色的现代化水利科技示范基地,应用展示一项或多项水利科技成果,搭建新技术、新工艺和新材料由实验室、工厂到工程应用的桥梁,探索使用方法和适用范围,解决实际应用中存在的问题,总结经验教训,促进成果推广应用。 2.7加强网络推广平台建设,加大水利科技推广宣传力度 信息化管理已成为当今发展趋势,网络推广平台在科技中具有不可替代的作用,要加强水利科技推广网的建设和管理,加强水利科学技术与成果推广转化宣传普及,通过科普讲座、科技开放日等方式,采用书籍、电视、网络等多种手段,广泛传播普及水利科学知识和科技成果,为各级水利主管部门、大专院校、科研院所、科技企业和广大水利用户提供科技信息,营造促进水利科技应用的良好社会氛围。 作者:陈文思 顾立忠 单位:广东省水利厅政务服务中心 广东省水利水电科学研究院 水利科技论文:水利科技档案管理发展趋势 1水利普查成果档案的形成与作用 水利普查档案是指我省各级水利普查办、各级水利普查技术支撑单位等,在水利普查工作过程中形成的具有保存价值的资料,包括各种文字、图表、声像及实物凭证等形式的历史记录。水利普查档案真实、准确、全面、系统地反映我省水利普查工作的过程与结果。水利普查档案属于科技档案范畴,管理文件、普查成果、音像、实物等均按科技档案要求进行归档。水利普查成果档案不仅直接记载和反映我省第一次水利普查工作的全过程,更重要的是它的开发与利用具有以下作用:一是查清了我省江河湖泊基本情况;二是掌握了水资源开发利用与保护状况;三是摸清了经济社会用水情况;四是了解了水利行业能力建设状况;五是为建立国家基础水信息平台提供了依据。它的指导与借鉴作用在于为我省落实国务院《全面实行最严格水资源管理制度》,确定我省水资源配置、节约和保护的“三条红线”,即水资源开发利用控制红线、用水效率控制红线、水功能区限制纳污红线提供了依据。水利普查成果档案是我省至建国以来,水利行业第一次最大范围、最全面、详细的水利信息记载,是我省水利行业一笔巨大的财富。 2水利普查成果档案的两种管理方式 2.1水利普查成果档案的分类架构 水利普查档案属于水利科技档案,具有较强的专业性、使用性。这就要求我们从业人员在归档时,不但要具有科技档案管理工作的素质,同时也必须具体参与到水利普查工作中去,才能准确地做好水利普查档案的分类归档工作。在分类过程中按档案介质、载体,可分为纸质类、实物档案、照片档案、录音带、录像、幻灯片、光盘等(以下简称“一大类”)。另一类为数字信息化的电子档案,即空间数据库。按照数据库模式录入,简称“二大类”。 2.2水利普查成果档案的案卷组卷 2.2.1在纸质档案方面,我们按照《科学技术档案案卷构成的一般要求》(GB/T11822-2008)和《第一次全国水利普查档案管理办法》第二条之规定进行整理编目, 2.2.2实物档案以件为单位进行排序、整理、编目。 2.2.3照片档案的整理、编目应符合《照片档案管理规范》(GB/T11821-2002)的要求。例如把每个会议、活动或事由的照片分别放在一起,每次会议各选1~2张有代表性的照片并配相应的文字。 2.2.4录音带、录像带的整理、编目应符合《磁性载体档案管理与保护规范》(DA/T15-95)的要求,以盘为单位排序。 2.2.5幻灯片、电子(光盘)档案按套、张排序、整理、编目。 2.2.6空间数据库。按照《水利普查空间数据采集与处理》有关具体规定整理。 2.3水利普查成果档案的保存方式 此次全省第一次水利普查成果档案的保存方式,实行“统一管理、分级实施”。“一大类”即纸质类、实物档案、照片档案、录音带、录像、幻灯片、光盘等,由各级水利普查办统一向同级水行政主管部门的档案部门移交,各级档案部门负责保存管理;“二大类”即数字信息化的电子档案(空间数据库),由各级水利普查技术支撑单位独立保存。各级水利普查机构的档案工作,接受上级和同级水行政主管部门、档案行政管理部门的监督、指导。“一大类”与“二大类”两种保存方式并存的模式,更有利于保护“一大类”传统档案,最大限度地开发与利用“二大类”数字信息化的电子档案。 3两种管理方式的优势与存在的问题 3.1传统档案管理方式的优势与存在的问题 “一大类”即纸质类、实物档案、照片档案、录音带、录像、幻灯片、光盘等档案,采用传统的档案管理方式,它的优势是最大限度地保障了水利普查档案的原始性、真实性、完整性、安全性。存在的问题主要是: (1)传统的档案检索速度很慢、提取手续复杂,不利于档案的及时利用; (2)在提供利用时,档案原件的频繁调进调出容易氧化、磨损,不利于永久保存; (3)传统档案保存对档案库房的硬件设施要求很高,特别是永久保存档案(要求恒温、恒湿、避光……等等),管理费用投入很高。 3.2电子档案管理方式的优势与存在的问题 “二大类”即数字信息化的电子档案(空间数据库),优势在于开发利用方面: (1)不再受“孤本”限制,可以拷贝; (2)检索速度很快,可以通过网络远距离传输,异地使用; (3)可以重复使用、交互使用,提取的档案信息可以根据需要加工处理。存在的问题: (1)“原始性”、“真实性”问题。电子档案可以复制、修改,出错的概率和机会远高于传统纸质档案; (2)网络“安全性”问题。若局域网络的软、硬件检测工作不及时,防入侵检测技术和防病毒技术滞后,服务器极易受到黑客的攻击,给数字信息化档案的安全带来威胁,甚至造成巨大损失。 4结语 随着水利科技档案的管理措施和技术措施的不断发展,数字信息化的电子档案已成为发展趋势,用户日常提取水利普查数据档案也都是访问空间数据库,为用户带来了方便、快捷的服务。但在电子档案提供利用过程中,一旦对提取数据产生疑问时,就不得不提取传统纸质档案作为凭证,以判断其真伪。如德阳水利设计院一专家曾对我们提供的某站点年最大洪峰流量产生质疑,为了打消对方疑虑,我们复印了原始资料凭证与电子版本一并提供,使对方心服口服。现代水利科技档案的管理模式,必须适应当前信息技术发展的需要,不能仅停留在对传统库存档案资料上,还需要兼有情报、信息等多种功能。现代与传统两种管理方式相辅相成,互为补充,缺一不可。这两种管理方式并存的模式,是现代水利科技档案管理发展的方向,更有利于水利科技档案的开发和利用。 作者:范家惠 牟虹 单位:四川省水文水资源勘测局 四川省水利科学研究院 水利科技论文:水利科技项目管理方式 【摘要】近年来,贵州水利科技投入加大,科技项目规模和经费有较大提高,但在科技项目管理中出暴露出承担单位完成质量差、验收不及时、经费开支不合理、监管力度不够等问题,文章对贵州水利科技“十一五”以来立项的项目特点和管理现状进行分析,并根据当前科技体制改革的要求,对科技项目管理体系采取的保障措施进行探讨,提出水利科技项目管理的针对性措施建议,使科技计划项目能更科学有效进行管理,确保其顺利实施。 【关键词】水利科技;项目;管理 1贵州水利现有科技发展情况 “十五”以来,贵州水利系统各单位承担了省级财政支持的科技计划有科技基金计划、重大专项计划、社会发展计划、农业科技攻关计划项目等等,承担的水利部项目计划有行业公益性科研专项、“948”计划等。附图为贵州水利科技计划体系图。在当前水利建设发展的大好机遇下,贵州水利科技围绕解决喀斯特山区工程性缺水问题,在工程建设重大关键技术、水资源合理调配与高效利用、防灾减灾、新技术新材料新工艺的推广应用、节水灌溉、水土保持治理、水利信息化建设等方面加强研究,为贵州省水利建设事业提供科技支撑。“十一五”以来,以贵州水利建设为依托,共开展了6项水利部“948”项目、公益性行业项目专项、科技推广和项目等应用研究、2项省级重大科研专项、14项省级社会发展科技攻关、农业科技攻关等项目研究,省水利厅自主立项开展了《复杂地基上混凝土高拱坝抗震性能研究》等71个项目的研究工作。获授权实用新型专利31项,软件著作权3项,编制完成1项水利行业标准《砌石坝设计规范》(SL25-2006),完成《全坝外掺氧化镁混凝土拱坝技术规范》(DB52/T720-2010)等2项地方标准,立项开展4项省地方标准《贵州省农业灌溉用水利用率测定技术规程》等编制、参与了水利部行业标准《水土保持工程设计规范》的编制。启动了贵州省喀斯特地区水资源开发利用工程技术中心建设。 2科技计划管理中存在的问题 (1)科技项目立项管理机制不完善。“十一五”以前,由省厅自主立项的科技项目管理立项机制不健全,缺乏专家评议程序和科学决策过程,由于水利科技项目资助力度不足,水利与科技厅、教育厅等各单位间科技项目计划缺乏有效信息共享,也存在项目多头申报重复立项问题,产生效益低下,存在重立项,轻管理现象,顶层设计和统筹协调不够。 (2)承担单位项目前期工作不充分。贵州省水利厅自主立项的科技计划项目有3个中止,占立项数的4%,已完成项目中,有5个不能达到预定计划目标,占立项数的7%,主要原因是负责人更换、项目实施中遭遇自然灾害等问题。未完成预定计划的主要原因是立项时承担单位对项目研究方向调研不够,对拟达到的目标计划制定不切实际,也有对承担单位抗风险能力等方面评估不到位等原因。科研项目执行过程中确实存在不确定性,对科技项目执行中不确定因素估计不足导致项目无法达到预期目标。 (3)项目规范化管理不到位。当前,各级的科技任务多是传统过程管理,主要通过阶段性考核、现场检查、汇报会等方式进行监管。如省科技厅立项的项目,作为行业主管部门的水利厅并没有真正监管权力,仅仅签署任务书时知晓,沟通不畅。项目主管单位受人力时间、专业等多种因素影响,也不可能对所有项目实施全过程动态监管,通常项目出现问题后,再被动进行调整,往往只对省重大专项等项目进行管理和监督,其他项目监管方式也多是中期,年终时,根据项目承担方填报的年度执行情况开展常规检查或者现场抽查等,很难全面深入掌握项目实施过程的情况,项目执行不易到位。科研诚信体系制度也还未建立,缺乏有效的监管,对项目实施中存在较大问题者也没有严格惩罚措施和手段,仅仅只是几年内不予再申报新项目。 (4)项目预算执行不一致。虽然在项目任务安排时都做了预算编制,比如水利部也采取了项目负责人约谈制等方式,加强预算执行管理,但是各来源项目预算执行进度差异较大,进展不均衡,预算编制和实际使用脱节,测算依据不充分,执行过程中变更较多。项目前期工作开展不足,实际情况与预算情况不一致等等,影响资金计划的下达。 3当前科技改革的需求 2014年,国家对深化科技体制改革、实施创新驱动战略进行了系列部署。根据改革方案,政府不再直接管理具体项目,主要负责科技发展战略、规划、布局、评估、监管等。并将对国家层面近40个部门管理、近百个计划(专项、基金等)进行合并整合,避免再出现项目不能聚焦战略目标需求,多头申报、重复资助等问题,使科技项目和资金管理进一步适应创新规律。水利部现有水利科技计划体系是基本完善的,涵盖了科技创新的自主研究、开发、引进消化吸收、科技合作和成果转化推广等各个方面和各个阶段。根据国家改革的统一部署,按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新治水思路,和《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发[2014]11号)、《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》(国发【2014】64号),水利部与各部委共同开展了科技计划管理改革工作,要建立统一的国家科技管理平台,解决科研项目不能聚焦国家重点发展战略方向的等问题。贵州省科技厅也针对省内出现的科技计划碎片化、科研项目取向聚焦不够两个重点问题开展了改革探索,即科技计划的“452”架构,着力四大改革举措,优化五大计划体系,形成两大功能体系,并在2015年的省级科技计划项目申报中开始施行。新申报方式强调按照目前贵州省经济社会发展急需的、重点的科研方向聚集资金,整合资源,集成攻关;同时以后补助支持方式推动从项目管理向创新管理方式转变。“452”架构改革部署,重在强调资源统筹、目标导向、市场导向、功能发挥,参照中央后补助管理方式,依据刚刚出台的《贵州省应用技术研究与开发资金后补助管理暂行规定》,分先备案后补助、后审查后补助、科技服务后补助三种方式进行管理。这些对行业科研管理部门原有的管理方式带来了新挑战,提出了新的要求。在新形势下,如何科学、合理、有效进行科技项目管理,把有限的资金应用在解决水利发展需求的关键问题上,保证项目实施可以产生既定的科技创新或推广目标越发显得迫切和必要,改革现有的管理机制已成为各级科技管理部门亟待解决的问题。 4对加强科技计划项目管理的建议 (1)创新申报项目方式。根据改革的要求,国家将近百项科技计划(专项、基金等)整合成五类:自然科学基金、科技重大专项、重点研发计划、技术创新引导专项(基金)、基地和人才专项。省级层面的基础研究计划、科技支撑计划、科技重大专项等三类计划,都强调将自上而下的战略研究和自下而上的产业创新相结合,强调创新目标、技术产出、服务经济社会等指标,从而形成创新功能体系;科技成果应用及产业化计划、科技平台及人才团队建设计划,以企业创新行为的绩效以及各创新要素服务企业的绩效为主要考核指标,从而形成成果转化体系即后补助功能体系。作为省级行业部门,更应该根据当前水利建设的需求,加强顶层设计,整合行业内科研力量,改变原来分散申报的模式,结合需求提出重点能解决水利建设中存在的重点问题,促进产学研结合的,能推动提高整合行业科技贡献率的项目。 (2)加强项目监控和评价体系。为了保证项目立项、监管科学、客观、公正,各单位都有相应的管理办法,但更需要引入项目全过程管理的思路,开展科学的项目评估和监控评价体系。如:完善科技项目评估程序,建立健全专家咨询库,发挥行业内专家的决策支持作用。可以通过同一个问题引入竞争机制确定承担单位,也可以通过需要解决的关键问题,通过邀请招标等确定。在中期评估体系上,关键是现场考核、时间进度和验收管理上,应加强未结题项目管理,对不能整改、不能按时结题的单位记录信用管理体系,视情况减少今后项目的立项数。 (3)建立专业机构管理具体项目的模式。科技项目的监管评估需要非常专业的技术水平,在当前科技体制改革的大环境下,可通过政府购买服务的方式,让有专业背景的中介组织替代政府部门延伸行使部份管理职能,参与项目跟踪反馈,在独立调查分析基础上对计划项目进行客观公正的评价可加强项目实施过程中的动态监管。 (4)推进科技计划信息化管理。改变传统人工评审时在时间、地域等方面的限制,根据顶层设计的目标,建设项目管理信息数据,包括立项审批、合同管理、预算申报管理、中间进度实施控制、项目验收、成果登记等用信息化管理方式提高科技项目管理效率,并可实现资源共享。贵州水利厅也根据当前科技改革的情况,组织开发了贵州水利科技项目管理系统,系统主要建立了水利科技业务数据库,在项目申报、专家论证、审批立项、进度跟踪、验收等环节实现网上管理,可方便地实现水利系统的相关文档和资料统计、查询、管理,并可提供科技信息、科技成果服务。当前,贵州水利建设“三大会战”正在实施,水资源“三条红线”管理要求和生态保护要求在工程建设的同时使有限的水资源发挥最大的效益,还存在着喀斯特山区水利工程建设中的科研难题和新技术推广需求。在新的形势下,科技计划管理也要统筹衔接水利基础研究、应用开发、科技成果转化和经济社会发展等各环节工作,以水利科技的不断创新和进步来引领各项水利事业的又好又快发展。 作者:杨晓春 单位:贵州省水利厅 水利科技论文:水利科技基础条件平台创建 摘要:总结了山东省水利科技基础条件平台建设和发展的现状,并针对其存在的问题,从加快水利专业领域研发平台建设、实施水利科技基础条件平台工程、加快构建地方水利科技创新平台、加快水利科技服务体系建设4个方面论述了山东省水利科技基础条件平台建设的主要任务,同时提出了保障措施。 关键词:水利科技;平台建设;现状;任务;保障措施;山东省 水利科技基础条件平台主要由实验室、科技研发中心和试验基地等科技平台以及配套的科研仪器设备、软件、数据资料、信息系统、管理制度等方面组成。它是水利科技创新体系的重要组成部分,是科技创新成果产生和转化的基础和载体。加强水利科技基础条件平台建设对于促进水利科技资源的优化配置,提高科技条件的装备水平和资源利用率,提升水利科技创新和研发水平具有重要作用[1]。因此,为了健全水利科技体系,强化基础研究、技术开发和成果推广转化,现针对山东省水利科技基础条件平台建设的有关问题进行探讨如下。 1建设现状 “十二五”以来,山东省先后申请成立了省水利系统第1个省级重点实验室“山东省水资源与水环境重点实验室”,申请设置了水资源可持续利用“泰山学者”岗位,在重大项目研究、人才引进与培养、国内外学术交流、先进仪器设备购置等方面开展了大量工作,并取得了显著成果,为水资源、水生态研究提供了新的平台;设立了山东省调水工程技术研究中心,结合南水北调山东段、胶东调水等重点工程建设,开展跨流域调水工程关键技术及新工艺、新设备的研发和应用,“大型渠道自动化衬砌设备”“南水北调水资源优化配置决策支持系统”等多项成果荣获部级、省部级奖励。此外,申请成立了水利部科技推广中心山东省工作站,促进了水利科技成果的推广转化;成立了山东省水利工程技术研究中心,进行了低温苦咸水淡化技术、大型管道试压装置、小型水库无人值守技术、水库淤积测量技术的研究,多项成果应用于水利工程的建设与管理中,顺利通过了专家评估。经过多年的建设,山东省现代农业节水工程技术研究中心、省水利信息与自动化实验室通过了专家验收。山东省水利综合试验基地坚持高起点定位,高标准规划,已完成了可研报告。科技研发平台的建设为山东水利科技综合实力的提升发挥了重要的作用。 2存在的问题 受体制和政策等方面的限制,山东省水利科技基础条件还远远不能满足水利科技发展的需求,仍然存在着亟待解决的突出问题。主要表现在以下几个方面:一是缺乏全省层面的整体规划,分散浪费,布局不合理,地方水利科技研发平台建设基础薄弱。二是财政投入总量不够,专项用于基础条件平台建设的费用远远不足。三是管理体制与方式、评价和激励机制不适应科技创新的要求,条块分割,利用率低,共享机制缺乏,相应的管理制度不完善。山东省水利科技基础条件建设的滞后与薄弱,导致许多重大科研活动和关键技术的研究难以开展,为水利发展提供科技支撑的能力薄弱,与现代水利、可持续水利发展的要求很不相称,已成为制约全省水利科技创新和深入发展的重要原因之一,亟待从根本上加以扭转。 3加快推进水利科技基础条件平台建设的对策 3.1指导思想 以国家和山东省科技基础条件平台建设纲要为指导,以提高水利科技创新能力和增强科技竞争力为目标,立足山东省水利发展的重大科技需求,在充分发挥现有研发平台效能的基础上,组建一批布局合理、专业突出、装备先进、运转高效能、为水利科技研发和推广提供基础条件和公共服务的平台,并出台相关配套政策,为增强山东省水利科技研发水平、加快水利技术成果的推广转化奠定良好的基础[2]。 3.2主要任务 (1)加快建设水利专业领域研发平台,为水利科技创新提供科技服务和创新载体。围绕水文水资源、水环境与生态、防灾减灾、农村水利、水利建设管理等重点领域和水资源可持续利用、海水入侵防治、水生态文明建设、农业节水、农村水安全、水利工程安全检测等重点问题,通过整合科技资源,建立由省级水利科研单位、高等院校和水利科技资源丰富的社会组织等组成的科技创新平台,研究解决制约山东省水利发展的关键技术问题,并促进人才、技术和科研设施等科技资源的交流与融合,从而增强水利工程科技创新能力。 (2)实施水利科技基础条件平台工程,通过加强科技基础设施特别是省部级重点实验室、工程技术研究中心和综合试验基地的软硬件建设,依托山东水利网络资源,充分运用信息、网络等现代技术,搭建水利科技基础条件平台,推进水利科技资源的信息化进程,实现大型科学仪器设备共享、水利科学数据共享、科技成果转化公共服务等,形成开放高效的科研保障体系,支撑科学技术创新。同时,加强各类试验基地和科技企业的建设,将其打造成水利科技新技术、新工艺、新材料的“孵化器”和试验场。同时,依托成熟技术,建设市场前景好、竞争力强的科技实体,以提高水利工程的建设质量。 (3)充分发挥地方积极性,加快构建地方水利科技创新平台。目前,山东省正在加快推进省会城市群经济圈和西部经济隆起带建设,省委、省政府强调“水利方面,要采取扎实的工程措施,努力提高水利资源的利用率,尤其要提高雨洪资源利用水平”。“十二五”期间,山东省还着力实施了五大重点区域带动战略,无论是打造山东半岛蓝色经济区、建设黄河三角洲高效生态经济区、胶东半岛高效产业聚集区和鲁南临港产业带,还是加快省会城市群经济圈发展,都离不开水利的支撑和保障,这为地方水利的发展提供了良好机遇。按照区域社会经济发展对水利的迫切需求,集聚资源优势,加快构建地方水利科技创新平台,针对具有区域特色的关键水问题开展研究,促进科技成果的推广应用,提高地方水利科技创新能力。 3.3保障措施 (1)加强组织领导。省水利科技主管部门着力加强对水利科技基础条件平台建设的领导,组织成立省水利科技基础条件平台建设专家咨询委员会,对平台建设的内容和方案进行论证,提出近期和远期建设规划,并主动协调解决平台申请和建设中的重大问题[3]。 (2)增加经费投入。加大政府投入力度,多渠道筹集专项资金用于提高基础条件平台整体创新能力、科技服务水平和关键性仪器设备的添置。鼓励平台建设单位通过自筹资金、整合现有科技资源、积极吸收科技企业参与等途径充分筹措建设资金。在资金投入的方向上,要优先考虑水利科技基础条件平台承担有关各级科研、技术推广项目和技术咨询服务。 (3)加强平台管理。进一步规范水利科技基础条件平台建设的管理工作[4]。尽快出台水利科技基础条件平台建设和管理的有关规定,建立健全保障平台建设与运行的绩效考核机制、共享监管机制和评估机制,形成科学的组织管理模式和有效的运行机制,充分发挥其在自主创新中的积极作用。 作者:王大勇 郭磊 单位:山东省水利科学研究院 水利科技论文:水利科技档案主动性分析 摘要:文章探讨了档案利用工作的主动性,档案利用主动服务的含义、重要意义;如何加强主动服务,水利科技档案利用工作主动性的途径。 关键词:水利科技档案;服务;主动性;提升 1档案利用工作主动性的含义 档案利用工作的主动性是相对档案利用工作的被动服务而言的,简单地说档案利用工作的主动性是档案部门在熟悉库藏档案、掌握档案利用工作规律的基础上预知各类用户的利用趋势,主动提供档案资料,方便使用。这就要求我们档案部门在档案的利用上是否主动上下功夫,大的方面是否主动于部门单位,小的方面是否主动于某个人。 2水利科技档案利用工作主动性的重要意义 水利科技档案是科学技术档案的主要组成部分,是发展水利事业和进行水利生产建设的必要条件和依据,它已成为我们发展水利事业的宝贵财富,具有很高的开发和利用价值。它是在水利工程、科研项目、工程建设的过程中形成的大量的文件材料、图纸、照片、实物等有机整体,具有较强的现实实用性和保存价值,其在水利工程管理和工程运用及科研生产、设计施工等方面发挥的作用和取得的经济效益是十分显著的。从长远来看,档案利用工作的主动性是档案管理工作发展的必然趋势,也是档案利用工作提高效率的一个有效可行的途径。一方面,随着我国经济体制改革进一步深入和完善,水利系统管理已面向国际世界。水利系统管理者面对众多的重大问题需要决策,如果临时一事一问查阅资料,势必延缓工作进程,被动缓慢,贻误战机。另外,水利高层决策者对这些专业性很强的档案资料可能是外行,这就要求我们档案工作者为决策者提供档案这个宝贵资源,把档案利用工作变被动为主动,不等不靠,积极主动的多和决策者沟通,了解决策者的决策方向,瞄准目标提前出击,才能与决策者的频率相吻合,保证领导的工作准确有效地进行。 3增强水利科技档案利用工作主动性的措施 增强档案利用工作的主动性,应从几方面做起:一是更新观念,适应环境。从你查我找,看摊守业,被动提供利用的陈旧工作作风中解脱出来,认真分析探讨市场经济给利用工作带来的新情况,新特点,新问题,新要求,新准则,及时调整档案利用工作与实际工作不相适应的部分,随时随地努力扩展服务对象和服务范围,努力走出一条适应新形势的档案利用的新路子。我处不定期利用工程观测、观测资料整编分析等档案资料,主动与全国各大型水库进行交流,为各大型水库掌握工程动态提供了可靠依据,避免工程和调度运用工作中的事故发生,进行正确合理地调度运用,验证设计数据,鉴定施工质量,充分发挥了水利科技档案的效益。如今,工程管理工作的新标准、新要求有变化,由原来的工程建设为主向以工程管理、水资源管理转变,我们档案管理者要适应发展动向,档案利用也应以工程管理、水资源管理为主。积极参与工程、水资源管理的各项工作,预测工作中档案利用趋势,提前做好准备,彻底摒弃“坐等”的工作作风。科技档案目录印制成册,发放到各个工程技术科室,让工程技术人员了解“家底”,为他们更好的服务;二是丰富室藏,保证质量。水利科技档案专业特点决定了必须保证它的质量,即科技档案的完整性、准确性、系统性和安全性,它必须反映水利工程客观实际。除正常接收外,注重收集信息量大、利用率高的档案。如我处在正常收集工程项目档案的同时,特别注重每年的《观测资料整编成果》、《控制运用整编成果》的收集、归档,以丰富室藏,充分体现了水利科技档案的凭证作用、考查作用和储备作用。保证库存档案质量也有许多做法,如我处几次大的工程建设,都依据水库建库及其后来管理的大量水文、地质、工程状况和历年管理运用方面的资料编制的《陡河水库提高保坝标准工程设计》等档案,为工程建设节省了大量的建前工作,不但争得了时间(尤其是处于抗震救灾严重时期的震后复建工程),而且节约了大量的人力物力,为国家节省了大量投资。丰富的库存和良好的档案质量为我们的实际工作提供了便利,也为我们工程技术人员提供了个人发展空间,我处工程技术人员依据建库五十多年来的档案资料,解决了许多技术问题,还为个人发表学术论文提供了有力的依据,并先后撰写了《陡河水库地表水资源初步分析》等具有实用价值的论文;三是向科学化、现代化迈进。与时俱进是21世纪档案工作的时代特征,档案利用工作可以依托先进的网络技术实现“死档案”向“活档案”的转变,以网络促进档案管理的现代化,提升档案管理水平。在不涉及保密的情况下,可以把库存的纸质档案扫描成电子档案,发表在单位的局域网上,让有需要的利用者一目了然,省去了利用者来回跑路时间,提高率工作效率。利用计算机建立网络检索,对高利用率、价值高、利用范围广的档案资料做出专题索引或编写出专题资料。专题索引方便了新来的技术人员的利用,他们具有针对性的利用档案,避免了盲目和重复工作,可以对档案利用有自信和重新的认识。现代人对网络是信手拈来,档案利用服务借助网络这个平台可以说具有广阔的天地,档案管理者在网络利用这片天上应不拘一格,把档案利用主动性推向新的画卷。值得注意的一点是,当今社会的网络世界为档案利用提供了极大方便,但是没有原件的保管,没有档案原件作为依据,各种信息,尤其是专业科技信息的传播非但失去了源头,其可靠性也无法说清楚,这就要求管档案工作者越是现代化高速发展,越是要的注重原件的源头,积极主动地深入到各处室收集原始档案材料。 4水利科技档案利用工作主动性的途径 水利科技档案利用工作主动性的途径一是要组织编研,档案利用工作的主动性,可借助于编研资料而得以充分发挥。选择服务对象,组织专题编研,是实现档案利用工作主动性的重要途径。档案编研工作做得越多越好,人们获得档案资料的途径就越多越易。编研资料不仅仅限于水利《基础数字汇编》《观测资料整编成果》等资料,这对广泛的档案利用工作是远远不够的。随着信息时代的到来,编研资料编写内容形式可以不拘一格,只要有利于水利工作的发展,能够满足所选服务对象的需求即可。新时期,水利系统更注重水资源开发利用,提倡水资源绿色环保,水质监测编研,大量保留了水质检测的数据,便于监测人员研究水质情况,保证水源地的饮用水安全绿色。防汛抗旱编研资料,汇总综合分析历年水文数据,汛期水位、雨量、泄洪流量,使工程技术人员在防洪防汛中直接获得信息数据。档案只有通过组织编研,让它走出深闺,它才会像金子一样熠熠放光。但强调一点,组织编研是带有创造性的劳动,需要在综合分析的基础上提出有科学价值的见解,面对水利工作新形势,要求编研要突出“早”;要选好编研对象;要掌握好适当的数量。二是要方式多种多样。水利科技档案利用工作有较强的生命力,主要在于科技档案利用与经济建设密切相关。由于水利科技档案专业的特性,利用工作需要一个良好的行业氛围。可以说,理论素养的提高,每个档案工作者都能办得到,关键是不能满足于现状,不能觉得工作能完成就行了。要有争一流的创新意识,要做一个有心人,眼观当今世界水利发展动态和趋势,对照自己的工作,主动出击。第一利用各种机会向广大工程技术人员大力宣传科技档案内容,发放科技档案目录和内容简介,制作精美橱窗宣传科技档案价值;第二利用水利学术期刊、杂志等广泛宣传;第三定期召开利用工作经验交流会,组织参观学习,从而拓宽利用工作主动性的思路。 作者:吕小辉 单位:河北省唐山市陡河水库管理处 水利科技论文:水利科技档案的管理及利用探索 【摘要】做好水利科技档案的管理与利用工作,能够让水利科技档案发挥出最大作用。促进水利科技档案管理的科学化与现代化发展,能够为水利研究事业的发展提供必要的动力。结合水利科技档案的管理与利用方式进行探究,是做好档案工作的基石。 【关键词】水利;档案;管理;利用;创新 水利科技档案对于水利科研工作有着重要的意义,科研活动的原始记录以及科研成果的记载都是水利科技档案的组成部分。水利科技档案管理工作有积累、管理与利用三个重要环节。利用,是最终的管理目的。 一、提高档案管理与利用的规范性 档案的收集与整编,是管理档案的重要环节,也是初始环节。明确工作流程,按照规范的流程实施科技档案管理工作,对于提升管理效率有促进作用。在水利项目的设计任务实施之后,档案管理人员应当为科技档案建档,创建档案编号以及相关的分类号与袋卷号等,将这些档案信息交给水利科研项目的负责部门,使档案管理工作与水利科研工作同时开展。在归档时,内部信息可以利用网络归纳给档案管理工作者,管理人员做好数据的归档与组织工作,整编完成,建立有关电子科技档案信息的电子档案与纸质档案。流程化的管理工作,能够让水利科技档案管理工作的每一个环节得以有效实施,也能让每一个环节的管理工作质量得以控制,在最大程度上保证资源的完整性与准确性。从档案信息的收集开始,一直到后来的整编、归档、保存与使用,应当实现无缝连接。水利科技研究部门以及档案管理部门应当重视水利科技档案的管理价值,让生产研究与档案产生、保存合为一体,促进科技档案管理与利用水平的提高。另外,还要用科学的标准去控制档案归档的质量。水利科技档案与普通的人事档案不同,这一档案无论是深度还是内容,都应当达到国家有关于勘测与设计、施工与监理的标准。档案的内容要严谨且正确。水利科技档案文件应当存在耐久性强的载体,文字清晰,图表整洁,签字与盖章无一遗漏。其中的纸质档案要按行业规定要求整理,利用统一的方式折叠。 二、提高档案管理与利用的信息性 第一,建立信息化的档案管理平台。水利科技档案管理部门要建立网络系统以及网络档案管理平台,促进单位系统内部网络与区域网、国内网络、国际网络的连接。用这样的方式,提高档案管理的效率。第二,重视档案数据库的建设。科技档案信息数据库建设,需要以信息技术应用为前提。纸质档案、录音档案、照片档案与录像档案的数字化处理,能够保证档案信息的安全,也能促进档案信息形成体系。建立档案数据库,使用人员方便查询。在网络平台上,工作人员可以储存大量的信息,实现存储海量化的目标。第三,促进档案信息网络应用。整合好的档案信息可以通过网络加以调取,需要的单位可以凭借账户名与密码获取权限,在第一时间获得自己需要的档案信息。用信息化手段提高档案利用的速度与广度,是优化档案管理工作的手段。 三、提高档案管理与利用的服务性 第一,创新档案管理与利用服务的内容和方式。传统的检索工具不统一,与档案信息不配套,要做好档案管理与利用工作,就要建立档案的准确、全面查询系统。利用现代化的手段去检索档案,能够更好地满足档案使用者的需求。第二,创新档案管理与利用机制。机制创新,能够在一定程度上改变工作人员的工作模式。坐柜台、坐办公室是传统档案管理工作者的主要任务。这样的旧思想与旧行为需要在新时代加以改变,建立服务意识,主动提供档案服务,并跟踪服务,在工作中展现个人主观能动性,才能让档案管理与利用工作“活”起来。为水利科研人员提倡行业最新发展动态,主动提供信息,帮助档案使用者选择最准确的资源,才能让水利科技档案工作越来越好。第三,创新档案管理与利用层次。层次化的管理工作,能够让档案信息的保密度得以升级。在调取与利用档案时,需要进行身份认证,且不同身份有不同的权限。通过系统设置合理控制用户的,能够保护好档案信息,也能做好档案服务工作。 四、提高档案管理人员整体素质 第一,提高工作素养。水利科技档案管理者要做到爱岗敬业,乐于奉献。在工作中认真负责,努力核实每一个信息点。只有热爱本职工作,才能全身心地做好工作。第二,提高专业素养。档案管理是一个专业技能,也是一门艺术。档案管理者积极学习,建立自主学习与终身学习的理念,在企业现代化发展过程中积极提高个人能力,才能满足档案管理与利用工作的需求。了解档案管理的新手段、新技术,学习水利专业知识,才能成为重要人才。第三,提高思想认知。在工作中与时俱进,积极创新,乐于从传统的模式中走出来,方能成为水利科技档案理念与实践的创新者。 五、结语 综上所述,做好水利科技档案管理与利用工作,能够促进科技档案作用的充分发挥,更能让工作人员认识到自己的工作价值。用水利科技档案管理与利用工作的创新,给水利科技研究工作提供动力,是一件引以为傲的事情。 作者:李春晖 单位:吉林省水利水电勘测设计研究院 水利科技论文:探求水利工程管理科技档案工作 1水管单位工程管理科技档案存在的问题 1.1资料收集不完整 主要表现在两个方面:一是数量不完整,即应当归档的文件材料收集不完全;二是同一份归档材料收集不完整、不规范,如请示和批复没有同时存档;同一个防汛、岁修工程施工的相关资料没有一并存放等。不完整的技术资料,不能反映工程历史状况,不利于以后的查阅。 1.2档案人员素质低 水利工程管理科技档案具有从属水利工作和档案管理工作的双重特性,因此对管理水利科技档案的人员,既要求熟悉水利业务,亦要求熟悉档案业务。在实际工作中,基层水管单位仅把工程管理科技档案作为普通技术资料,配备一般人员兼职管理,通常不具备科技档案工作知识,而且缺少专门的培训,因此也很难将工程管理科技档案工作搞好。 1.3档案管理不规范 由于档案人员素质不高,导致工程管理科技档案管理不规范,主要表现:一是档案质量不高,如卷内目录、卷内备考表填写不正确等;二是管理簿册填写不完整,案卷借阅等登记不及时;三是管理制度不健全,甚至造成档案资源的流失;四是手抄目录,查阅不便。 2加强工程管理科技档案工作的思考 2.1加强领导 领导重视是做好工程档案管理工作的关键。单位领导要在日常工程管理工作中重视档案管理工作,从制度、经费和人员上予以保证。 2.2制定制度 科技档案管理制度是从事档案工作的准绳,主要解决两个方面的问题:一是收集什么材料,如何进行分类,使其便于检索;二是如何进行管理。为了规范工程管理科技档案工作,提高档案管理水平,充分发挥其在管理、建设和科学研究中的作用,依据江苏省水利厅《水利科技档案资料管理暂行办法》,本着符合国家规范、便于操作、落实管理责任的原则,制定了工程管理科技档案管理制度。该制度结合工程管理实际,将工程资料收集的归档范围及分类方法进一步细化,便于收集分类;同时根据国家档案规范、规程,提出科技档案案卷质量和管理的具体要求;明确了工程管理科技档案与基本建设档案的关系,规定工程改建、加固等基本建设档案并入工程管理科技档案;将工程技术档案考核工作列入站所汛前检查工作考核内容,合格的单位方可参加年终先进管理单位评比,促进站所科技档案的规范管理。 2.3加强培训 为了提高档案工作水平,必须加强档案管理人员的业务培训,一方面在水利系统内学习,另一方面参加档案系统的培训,使其具备水利工程管理和档案管理的双重业务知识,增强岗位技能。经过培训的档案管理人员,可以更好地担负起档案的收集、整理、归档、管理工作,保证档案的安全性、完整性、科学性。 2.4争取达标升级 水利工程管理考核标准中规定:档案管理制度健全,有专人管理,档案设施齐全、完好;各类工程建档立卡,图表资料等规范齐全,分类清楚,存放在序,按时归档;档案管理获档案主管部门认可,可取得档案管理单位等级证书。为了提高档案工作水平,使之更好的服务于水利建设与管理工作,就必须进行档案工作考核,争取达标升级,取得档案管理等级证书。 2.5推进科技档案数字化管理 随着科学技术的进步和电子信息技术的发展,有必要实现科技档案数字化管理。依据国家档案管理法规和水利工程管理科技档案管理有关制度,研究开发数字化管理软件,将工程管理科技档案案卷目录与卷内目录按照一定的数据结构建立数据库,重要工程技术资料录入微机,软件系统采用客户机/服务器模式,实现网络查询和管理。各有关水利管理单位使用统一的档案管理软件,以实现信息资源共享,提高档案资源的利用率,节省管理成本,推进水利工程管理现代化步伐。需要说明的是,目前有的单位将电子文本资料重点保存,而忽视书面文本的保存,往往造成一些珍贵资料的遗失,而且一些电子文本资料易被修改,很难保证其历史真实性。因此,笔者以为,电子档案是发展的一个方向,在目前情况下,电子档案还不能完全替代书面档案。 作者:王冲樊小玲冯晓燕单位:河南省水利宣传中心 水利科技论文:水利科技发展的缺陷与解决对策 灌区续建配套与节水改造工程系统建设滞慢。尽管我县节水灌溉与灌区改造骨干工程已基本建成,但长期以来,由于投入不足,政策不配套,自身管理薄弱,存在着管理体制不顺,运行机制不活;工程设施配套不全,灌区改造技术落后,水浪费严重等现象。加之后期缺乏维护更新,导致设施年久老化失修,灌区综合效益下降,严重影响了工程的正常运行和效益发挥。 为解决以上问题,着重从以下方面入手:一紧密结合当前灌区改造与管理的突出问题,在广泛调查研究、统计分析的基础上,开展灌区渠系建筑物安全评估指标体系及改造技术的研究。二在灌区续建配套与节水改造工程技术中,为防止渠道冻胀、减少渠道渗漏损失,彻底解决灌区渠道防渗衬砌的冻害问题,我们应从防渗技术措施、材料的选择上下功夫,以确保工程建设的高质量。三本着因地制宜的原则,依据不同地区、不同作物的不同要求,建立不同的节水灌溉工程模式,彻底改变以往粗放漫灌的灌溉模式。四重视政策配套、提高灌溉用水管理水平。可通过适当提高水价、计量收费、水权转让、节水灌溉模式转变等措施缓解水资源不足的问题。五做好黄河泥沙问题对的研究。 农村饮水安全问题亟待解决。近年来,我县农村饮水供水工程经过建设、管理和使用,虽然农民的饮水问题得到解决,但饮水安全问题还有待探索。一是管理体制不健全,农民饮水安全意识淡薄。二是供水水质检验和检测不到位,饮用水水质超标现象严重。三是缺乏先进的水处理工艺,水处理技术空白。导致我县农村饮水存在很大的安全隐患。针对我县农村饮水安全存在的问题,我们将从以下四方面着手:一加强水源地保护,保证水量和水质,建立和完善水源地保护责任制。二积极引用农村饮水安全消毒集成技术。三针对我县现状,有效地研究适合于农村饮水工程的铁、锰超标水质处理技术,解决农村饮水安全问题。四积极引用微机自动化控制系统,使饮水工程管理向着供水集中化、管理信息化方向发展,逐步实现城乡供水一体化。 河湖保护治理工作需稳步推进。近年来,我县在河道湖泊保护治理中做了大量工作,但仍存在不少问题,尤其是河湖生态安全问题日益凸现,河道水质污染严重,中小河流堤防、建筑物配套设施残缺等问题更加突出。针对我县河湖水系现状及存在问题,提出以下治理对策。一建设和完善河流堤防及建筑物,提供小河流防洪标准,发挥水利工程整体防洪效益。二创新经营机制,加强河道湖泊的综合治理。三加大生态河道建设。通过对重点地区、重点河段的治理,改善所在区域生态环境,改善区域植被生存环境,控制水土流失。 水资源管理水平急需提高。近年来,随着现代农业、工业化和城镇化进程加快以及生态建设用水的快速增加,经济社会发展与水资源、水环境承载能力不足的矛盾日益突出,水资源严重短缺的瓶颈制约问题日趋凸显。从我县水资源管理现状来看,水资源管理不足主要体现在以下六方面:一水资源的社会循环各个环节监测力度不够;二自然水循环和社会水循环之间水量相互转化监测不够;三水量水质联合配置调度研究不足;四水资源长效保护机制未建立;五水资源污染严重,生态环境破坏;六水资源总量不足,非常规水资源开发利用力度小。 为切实解决我县水资源管理现状,应加强以下方面建设:一严格水资源总量控制,合理配置调整用水结构。二是加大非传统水资源的的开发利用,包括微咸水、中水、雨水及污水。三积极探索水环境治理与水生态系统修复技术的应用,包括底泥疏浚、人工增氧、生态调水、微生物强化、生物降解、植物净化、生物膜等技术;四做好行业用水定额管理研究应用工作,提高水平衡测试能力;五加快节水型社会建设,努力破解水资源瓶颈制约;六探索取水许可管理信息系统研究;七积极探索水权分配机制建设;八从可持续发展角度探讨水资源可利用量与承载力;九以“水量、水质、水位”为切入点,不断加快水资源信息化建设步伐。 作者:侯丽丽单位:山东省博兴县水务局 水利科技论文:水利企业科技创新重要性分析 一、科技创新的背景 十八大以来,以为总书记的党中央坚持马克思主义中国化,把创新思想贯穿到治国理政的方方面面,形成了一系列新思想新实践,深刻回答了新的历史条件下党和国家发展的重大理论和现实问题,在更高层次上体现了治标与治本、制度与法治、治国与治党、中国与世界的逻辑贯通,为新历史条件下深化改革开放、加快推进社会主义现代化提供了科学理论指导和行动指南。说,“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,也是中华民族最深沉的民族禀赋。”《关于科技创新论述摘编》开篇的第一句话是:创新驱动是形势所迫。这句话道出了实施创新驱动发展战略是党综合分析国内外形势作出的重要战略决策。因此,我们必须要充分认识到科技创新对企业发展的重要意义。 二、科技创新对企业发展的重要意义 1.科技创新是国际竞争大势所趋 当今世界,科技创新广泛影响经济社会发展和人民生活,科技发展水平更加深刻地反映出一个国家的综合国力和优秀竞争力。2015年以来,世界主要国家都开始着眼于全球科技竞争。培育新的经济增长点、抢占国际经济科技制高点已成为世界发展大趋势,科技创新竞争在综合国力竞争中的地位更加突出。 2.科技创新是国家战略 当前,我国经济总量已跃居世界第二位,社会生产力、综合国力、科技实力迈上了一个新的大台阶。但发展中不平衡、不协调、不可持续的问题依然突出,人口、资源、环境压力越来越大。2016年5月,在全国科技大会上,指出,我国科技事业发展的目标是,到2020年时使我国进入创新型国家行列,到2030年时使我国进入创新型国家前列,到新中国成立100年时使我国成为世界科技强国。创新驱动已成为国家战略。 3.科技创新是企业发展的重要支撑 科技创新不仅是大势所趋、是国家战略,对于企业发展也同样重要。2014年,在河南考察时强调,“一个地方、一个企业,要突破发展瓶颈、解决深层次矛盾和问题,根本出路在于创新,关键要靠科技力量”。科技创新能满足客户的潜在要求,激发客户的内在需求,提高企业产品和服务的市场竞争力,是企业发展的不竭动力和源泉,是市场经济体制下企业赖以生存的基础。 三、水利企业科技创新工作的重要性 水利科技及治黄事业创新是一项长期性、艰巨性的工作。随着工程勘察设计行业的市场竞争越来越激烈,通过科技创新带动技术升级,破解行业难题,实现从规模导向发展向技术导向发展的转型变得十分重要。黄河勘测规划设计有限公司作为一个高新技术企业,科技创新一直是公司发展的重要支撑。在传统业务领域,公司以“致力于黄河的长治久安”为己任,在黄河及西北内陆河治理开发保护中积累了丰富的技术和工程实践经验,在流域综合规划、水沙调控应用、土石坝勘察设计、工程地质与岩土和堤防隐患探测等方面具有较强的工程技术优势,有效支撑了黄河的治理与开发。在新业务领域,近年来,公司加强了城市生态水利、轨道交通、新能源、市政、建筑和水利信息化等专业的技术创新和科技投入,为业主提供了优质的技术服务,公司的技术品牌和服务得到市场认可,新业务领域的收入在公司收入中所占的比重不断提高。虽然公司在科技创新领域取得了一些成绩,但与一些大型勘察设计企业的科技实力以及公司快速发展的生产经营需求相比,在创新意识、创新投入、创新团队等方面仍有较大的差距。 “十三五”是我国全面建成小康社会的决胜阶段,也是加快水利改革发展的关键时期。公司科技创新工作要在发展战略指导下,以生产经营为导向,统筹发展,积极开展科技攻关,大力培育自主知识产权,在服务水利科技和治黄事业及开拓新业务等领域打开新局面。第一,加强治黄重大技术问题的研究与探索。要积极推动高效用水和节水技术、水安全保障技术体系、防洪多库联调、泥沙综合管理、气候变化及影响等领域技术研究。第二,加强重大工程建设中的关键问题研究。重点开展复杂条件下的深厚覆盖层处理与利用、高寒高海拔地区筑坝和施工、深埋长隧洞TBM快速施工、高坝枢纽安全建设等关键技术研究。第三,加强新业务拓展中的关键技术研究与跟踪。目前,针对公司承担的EPC项目、国际工程、城市生态水利、轨道交通、新能源、海面城市建设和市政工程等业务领域,通过关键技术攻关研究,大力提升公司在相关领域的技术水平。第四,加强信息化应用关键技术研究。要积极推进三维协同设计、BIM(建筑信息模型)技术的应用创新、“大数据”和“互联网+”技术应用、智慧水利工程建设,建立集数字化采集、可视化表达及数字化服务等于一体的工程信息技术体系,有效提升工程勘察协同设计能力和水平。第五,加强技术标准化、知识库等基础业务建设。在日常工作中,要加强对已有工程经验、技术、教训的总结提炼,形成具有公司特色的技术规定、范本、作业指导书等标准化文件,要不断积累已有成果,形成脉络清晰的知识库,要积极承担和参与国家和行业标准规范编制,增强在行业中的影响力和话语权。 作者:李瑞品 刘亚丽 单位:黄河勘测规划设计有限公司 水利科技论文:水利科技管理论文 一、水利科技档案工作在水利科技管理中的作用 水利科技档案工作水平的高低可以直接反映出水利科技管理工作的水平,但是在过去的很长一段时间里很多水利部门都没有认识到科技档案工作对水利科技管理工作的重要性,使得水利科技档案工作与水利科技管理工作相脱离,严重阻碍了水利科技管理工作的进展。水利科技档案工作中对科技管理资料的收集、整理、分类和归档及科技管理归档以后的利用等过程都是水利科技管理工作必须开展的步骤,所以水利科技档案工作水平的提高有利于提高水利科技管理工作的水平。 二、新形势下水利科技档案工作的现状 新形势下水利档案管理工作虽然得到了水利部门管理者的高度重视,并得到了快速的发展,但是在发展的过程中还是面临着很多问题,首先就是水利档案工作方式比较落后,因为在过去的很长一段时间内,水利部门的管理者都没有把水利科技档案工作放在重要的位置,所以管理基础比较薄弱,很难将最先进的档案管理技术运用到水利科技档案工作中。其次是水利科技档案的质量难以做出保证,因为水利科技档案工作与水利科技管理工作曾经处于分离的状态,所以不能对水利科技档案的质量做出保证,例如有些水利科技档案资料较少或者是留存的资料不具有代表性等。还有就是缺少最原始的水利科技档案,目前留存的大多都是复印件,因此不能保证资料的质量。 三、加强水利科技档案工作的措施 (一)加快水利科技档案工作的信息化建设 信息化是新形势下档案管理工作发展的主要方向,所以我们应该转变水利科技档案工作方法,加快水利科技档案的信息化建设。首先是加强档案信息化管理相关的软件的建设,及时对现有的档案管理软件进行更新,确保水利科技档案管理软件的先进性。其次,水利科技档案工作的信息化基本上都是由计算机来完成的,在网络化的环境下实现水利科技档案资源的共享,提高水利科技档案的利用效率。所以我们一定要确保网络环境的安全,在确保网络环境安全的前提下做好水利科技档案工作的信息化建设。 (二)加强水利科技档案工作的制度化建设 首先,相关水利部门应该把水利科技档案工作放在水利工程开发的整个阶段当中,与水利工程的开发过程一起进行,明确水利科技档案资料的收集、整理、分析和归类的程序,确保水利科技档案工作的程序化。其次是应该配置专门的水利档案工作小组,根据水利工程的实际情况,分类收集整理不同时期的水利科技档案,项目的负责人应该积极配合档案工作小组成员的工作,这样才能更加快速、高效的做好水利科技档案的归档工作。 (三)加强对原始资料的保存力度 原始水利科技档案资料是最重要的资料,而档案管理的信息化,是人工将一些原始数据录入计算机系统,在人工录入的过程中难免会发生一些小错误,所以原始档案资料对我们来说非常重要,所以我们在加快水利科技档案信息化建设的同时,还应该做好水利科技档案的原始资料的保存和管理工作。 四、结束语 总的来说,水利科技档案在水利科技管理工作中发挥了很重要的作用,所以相关水利部门一定要认识到水利科技档案工作的重要性,逐步实现水利科技档案工作的信息化,这样才能提高水利科技档案工作水平,提高水利科技档案的利用效率,促进水利科技管理工作的发展。 作者:伍琳单位:四川省水利科学研究院