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关键词:机械专业 教学改革 专业+工具
现代社会,随着科学技术的进步,社会对人才类型的需求越来越多样化,但介于学术研究型和技能型的复合应用型人才成为社会需求的大多数[1]。以复合型应用型人才为培养目标,本文对工程应用背景下的独立学院机械类专业技术课程的改革进行简单探讨。
一、“专业+工具”培养模式的提出
现在机械类企业为了节约成本和降低风险,绝大多数工程人员都是利用软件在虚拟条件下完成项目的设计和仿真分析等工作,所以在工程应用的背景下,工程应用型机械类专业人才不但要具备扎实的基础理论和全面系统的专业知识,同时又能运用所掌握的知识和工具解决工程上的实际问题。未来应用型机械类专业本科生至少应具备如下两种基本能力:一是具有本专业扎实的专业基础知识;二是具有分析解决机械工程技术问题的能力以及应用计算辅助工具进行工程开发和虚拟设计的能力。本文正是基于以上理论依据提出的,意在培养“专业+工具”的工程应用型机械类本科人才。
二、存在的现实问题
据调查,目前国内机械企业对机械类本科生就业后的普遍反应存在的问题主要有以下两点:一是上岗适应慢,动手能力较差;二是缺乏对现代工程工作流程的了解[2]。因此,在应用型本科专业课程体系的构建理念上,应注重学生对知识结构的自我构建,培养学生良好的工程实践能力及计算机辅助与虚拟设计的能力。存在的现实问题如下:
1.独立学院机械类专业基本上开设了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)和计算机辅助制造(CAM)等相关计算机辅助课程,但这些课程在课程体系中相对“孤立”,在专业技术课程中没有很好的应用,也没有真正的融入整个教学体系中。
2.缺乏专业工程应用的“标准训练”,即学生对技术标准的规范性应用不够严谨,而且对工程设计过程缺乏实践认知过程。
3.独立学院学生学习底子薄,学习能力相对较差,但机械类专业技术知识比较深奥,存在学生较低学习能力与深奥专业知识的矛盾,同时存在高校教育滞后于工程实际应用的矛盾。
三、改革的意义
1.在工程应用的背景下构建适合独立学院机械类专业的课程体系,为独立学院机械类专业的进一步发展打好坚实基础。将工程软件融合到专业技术课程中,将专业技术课程中抽象的、枯燥的教学内容形象化、生动化,降低专业技术课程学习的难度,并能真实感受其在工程中的应用。
2.能让学生具有利用专业知识和计算机辅助工具进行实际工程开发的能力,即“专业+工具=工程开发”的能力。能让学生建立虚拟设计的工程意识和设计能力,规范其对专业技术标准的应用。
3.通过此项目的实施,学生会在学以致用的过程中享受学习,形成学生主动学、教师喜欢教的和谐师生关系。
四、改革方案
教学改革需要从以下几个层面分别实施和贯通,最终做到“专业+工具=工程开发”的融合。
1.在专业技术课程教学上,要使学生建立专业理念,形成专业思维,要掌握分析问题的能力,同时要兼顾“工具”的使用。
2.在专业软件课程教学上,要掌握软件基本应用技能,并学会利用“工具”解决问题的能力以及对专业技术标准的应用能力。
3.在实践教学课程教学上,要做到“专业+工具=工程开发”,模拟工程环境,熟悉项目开发流程和专业技术标准。
五、改革效果
目前“专业+工具”的培养方案,在我院正在逐步实施,特别是在专业技术课程的理论教学中学生普遍反映良好,学习兴趣及积极性明显提高。相信随着该方案的进一步完善与实施,更多学生将会从中得到锻炼和启发,为我国机械行业的发展做出更多的贡献。
参考文献:
[关键词]卓越工程师计划 流体机械测试技术 教学内容和方法 教学实验 改革措施
[中图分类号] TH311 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0108-03
0引言
2010年教育部实施的“卓越工程师教育培养计划”是面向工业界、面向世界、面向未来的工程教育改革,该计划突出了工科人才的工程实践能力与创新能力的培养。[1] [2] [3] [4]兰州理工大学流体机械及工程专业是我国最早的水力机械专业,始建于1954年的哈尔滨工业大学,1965年该专业整建制(包括水泵、水轮机实验室)迁至兰州理工大学(原甘肃工业大学),原有水轮机、水泵、液压3个专业化方向,现在已发展为流体机械、流体传动、流体测控、水利水电和新能源5个方向。2007-2012年分别获评教育部“国家级特色专业”、“‘卓越工程师计划’实施专业”和“专业综合改革试点专业”3项教学质量工程,与沈阳鼓风机集团股份有限公司共建实践教学基地获评国家级工程实践教育中心,1998-2014年连续4轮获省级重点学科,拥有省级精品课程4门、省级实验教学示范中心1个、省级工程技术中心5个。该专业从起始阶段起就是典型的产品设计专业,涉及耗能占全国各行各业25%的泵产品与发电占全国总发电量22%的水轮机产品,虽然专业面向归口行业较单一,专业对应行业产品却广泛应用到全国各行各业,具有“小专业、大市场、专业地位特殊”的特点。
“流体机械测试技术”是卓越工程师培养的一门重要的专业基础课程,是一门既有一定理论又有很强应用性的课。卓越工程师培养采用 “3+1”模式,即学生在学校完成累计3年时间的学习任务,在企业完成累计1年时间的学习和实践任务,其培养计划的课程体系已发生了很大变化。如何将卓越工程师教育培养融入教学环节,尤其是实践教学环节,需适时地在该课程教学过程中进行改革和探索。
一、课程教学环节存在难点
结合“流体机械测试技术”课程教学内容、卓越班的培养目标及要求[5] [6],目前该课程教学环节存在以下几个难点:
(1)“流体机械测试技术”课程的知识框架及课时数如图1所示。基础部分各章内容相互独立,而应用部分是以水泵与水轮机为被测对象,涵盖了基础部分各章知识点,是理论与实践的具体结合。教学难点在于在保持理论框架完整的基础上,为了突出工程应用的要求,如何将基础部分与应用部分有机结合。
(2)该课程突出泵与水轮机这一专业对象,具有很强的针对性和实践性,其教学难点是如何将以解决实际测试问题为目标的教学理念贯穿于课堂教学、实验教学和企业教学过程中。
(3)该课程涉及水泵的性能实验、汽蚀性能实验、串联性能实验、并联性能实验、振动与噪声测量和水轮机能量实验,这些实验项目虽属单独设课的“流体机械实验”课程的教学内容,但也是本课程教学工作的落脚点,易发生脱离实践教理论、学理论的现象。
二、把握课程教学的核心,突出工程应用要求[7] [8] [9] [10] [11]
“流体机械测试技术”理论学时数为32课时,在课堂中追求大而全的教学目标显然是不现实的。为了贯彻以解决实际测试问题为目标的教学理念,围绕泵与水轮机的能量性能实验和空蚀性能实验,提出该课程核心教学内容是压力、流量、转速、转矩及功率5大参数的测量原理及方法。压力测量教学重点是弹性式压力计和压力传感器的工作原理及使用技巧。流量测量教学重点是涡轮流量计、电磁流量计和时差法超声波流量计的工作原理及其流量方程式描述的物理意义、3种流量计结构区别及其前后直管段长度的安装要求。关于转速、转矩及功率测量一章,教学重点是光电式转速传感器、磁电式转速传感器、磁电相位差式转速转矩传感器、电阻应变式转矩传感器的工作原理及使用方法。
在教学过程中,教师应在讲清楚各类仪表基本工作原理的基础上,注重基础部分与应用部分的有机结合,充分发挥自身在长期的科研和教学中积累的测试经验,通过一些测试实例,强化学生对各章知识点的综合应用能力,让学生体会到所学知识的具体应用对象,有利于学生掌握理论知识,也为后续的实验教学与就业打下了扎实的基础理论功底。例如以实测水泵扬程为例,让学生学会根据水泵实验台精度要求和被测泵扬程,选择泵进出口压力传感器的量程及精度;应用流体静力学基础理论,解决测点液体压力、压力计读数和测点至压力计中心的垂直高度之间的关系问题。例如以实测水泵输入功率为例,对电测法测量水泵输入功率,让学生掌握其实质是测三相异步电动机输入功率,现场观摩功率表接线方法,掌握功率表常数与电动机输入功率的计算方法,并能根据电动机特性曲线计算泵输入功率;对扭矩法测量水泵输入功率,它是在水泵与电动机之间安装转速转矩传感器来测量泵输入功率,并配有一台扭矩仪显示泵的转速、扭矩和功率。通过测试现场教学,使学生学会转速转矩传感器“清零”方法,加深理解转速、扭矩和功率之间的关系,并能根据水泵配套电动机功率及转速选择转速转矩传感器。在理论教学过程中,引入大量工程测试实例,解决了基础部分与应用部分有机结合的问题。这样,既能保证学生掌握完备的流体机械测试理论体系,满足学生进一步深造的需求,又能使学生有机会接触到更多的应用实例,更利于学生理论联系实际,学以致用,形成了以提高学生动手能力、培养学生工程意识为主线的教学特色,而这一特色与卓越工程师的培养目标相一致。
三、采用问题式教学法,引导学生转变角色
“流体机械测试技术”课程涉及较多的其他学科专业基础知识,在教学过程中,仅侧重课本内容讲授,学生在课堂学习过程中很难快速全面地把自身储备的知识与新学知识做到融会贯通和综合应用,从而使学生在课程学习过程中产生茫然的学习状态,有些学生甚至产生厌学心理,这将使整个课程的教与学过程变得非常艰难,以至于课程的教学质量严重下滑。因此提出“提出问题――解决问题的理论基础――测试技术知识的运用――解决问题”的教学模式,其实质是将理论教学与工程实践相结合,让学生体会到所学知识的具体应用对象。对每一节课,在正式授课前,教师应利用多媒体展示本节的教学重点、思考题与计算题。因学生带着问题学习,在教学过程中,教师更应注重以身边的生活实例和工程案例设疑式地启发学生,有目的地引导学生对思考题与计算题中所涉及的测试技术基本原理和技术展开积极讨论,让学生成为教学过程的主体。问题式教学法能使学生对教学内容产生强烈的求知欲和浓厚的学习兴趣,调动学生的学习积极性和培养学生自主思考、分析和解决问题的能力,逐步培养其理论联系实际的能力和创造性思维能力,其工程意识和创新能力势必会有所提高。
四、实验教学改革
实验课是验证理论、应用理论和锻炼学生动手能力的重要环节。[12] [13] [14]随着该课程理论教学的不断改革与进步,实验教学的内容、学时和时间安排也应进行相应的改革,其主要改革措施有:(1)单独开设24学时的“流体机械专业实验”课程,理论课和实验课分别设置,实验教学不再附属于理论课教学,克服了实验课教学学时偏少、理论课和实验课相互挤占学时的现象。(2)在已开设的水泵性能实验、水泵汽蚀性能实验、水泵振动测量、噪声测量、水轮能量实验的基础上,利用自主研发的自循环多功能离心泵教学实验台,增开泵的串联性能实验和并联性能实验。(3)增加实验学时数。调整后实验学时数见表2。(4)任课教师与实验教师联合制订实验计划及每组学生数,一般每组学生数不超过6人,要求学生在规定时间段内完成相应的实验项目,便于上级部门监督检查实验教学质量及进程。(5)为了强化理论教学和实验教学的效果,学校要求任课教师承担一定工作量的实验教学任务。
表2 流体机械专业实验项目及学时数
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“流体机械专业实验”课程开设的实验项目属多参数测量的综合性实验,涵盖了“流体机械测试技术”课程所有章节知识点,因此实验教学采用以练为主、讲练结合的方法,通过实验前预习、实验现场讲解和实际测试工作等教学环节,使每个学生在切实感受到每个测试环节的同时,对测试过程有一个系统的认识,并且掌握测试装置的工作原理、各参数测量原理及技巧,培养学生团队协作能力和组织测试工作的能力。实验项目测试完毕后,在实验课内要求学生应用EXCEL软件计算数据、绘图、数据拟合并得出经验公式。这种教学方法解决了学生不认真学习实验指导书和实验报告相互抄袭的问题。通过上述严格训练,使学生在掌握本学科基本的实验技术和方法的同时,又学会了EXCEL软件的使用,更有利于掌握理论知识,激发学生的学习兴趣,发挥学生主体性,变“要我学”为“我要学”,有效地培养了学生的工程意识、组织测试工作能力和创新能力,为学生就业打下了坚实的基础。
五、结束语
“流体机械测试技术”是卓越工程师培养的一门重要的专业基础课程,该课程与实验仪器仪表、企业实验台精密结合,其教学更应注重基础理论和实践相结合。让科研和工程实际经验丰富的教师承担该课程的教学任务,是提高其教学效果的关键因素之一。文中结合本校流体机械及工程专业的教学特点和培养特色,从教学的内容和方法、实验教学方面介绍了该课程改革的一些措施,以促进课堂教学效果的提高和学生实践应用能力的培养,推进卓越工程师教育培养计划在具体教学环节中的实施。卓越工程师教育培养目标明确,其专业课程在企业和学校学习时间安排、教学内容和方法上仍需进一步研究与优化。
[ 注 释 ]
[1] 教育部高等教育司.最新高校卓越工程师教育培养计划实施探索与国家创新工程技术人才培养方案指导全书[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2] 林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011(4):47-55.
[3] 张晓报.我国“985工程”大学“卓越工程师教育培养计划”的实践与反思――基于课程的考察[J].高等教育管理,2013(6):24-30.
[4] 王宝玺.关于实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等教育管理,2012(1):16-18.
[5] 康灿,杨敏官.测试技术课程改革与卓越工程师能力培养[J].中国现代教育装备,2012(1):47-49.
[6] 张欣悦.测试技术课程改革与实践[J].长春工程学院学报(社会科学版),2012(1):126-127.
[7] 李军.面向“卓越工程师”培养目标的“材料成形原理”课程改革[J].安阳工学院学报,2013(2):107-108.
[8] 胡晓花.面向卓越工程师培养的传热学课程改革[J].德州学院学报,2013(4):8-11.
[9] 张志刚,石晓辉,富丽娟.机械工程测试技术课程理论教学的改革与创新[J].科技创新导报,2011(23):147-148.
[10] 陈光胜,李郝林.面向卓越工程师培养的“机械控制工程基础”课程改革思路[J].教育教学论坛,2004(16):40-41.
[11] 王本亮,唐维新,唐楚峰,肖飚.《动力机械测试技术》课程改革的思考与实践[J].湖南农机,2013(11):241-242.
[12] 谢莹,李力群,许崇利,杨梅.面向卓越工程师培养的微生物学实验教学改革探索与实践[J].吉林化工学院学报,2014(4):48-51.
论文关键词:学生公寓,环境,服务,育人
作为高校学生工作的重要组成部分,公寓学生教育服务工作在育人过程中具有不可替代性和特殊地位。如何树立先进的学生公寓管理理念,优化学校人文环境,使学生在多元化的教育环境中不断成长,促使他们的思想觉悟和精神境界得到超越自我的升华,突出学生公寓的育人功能,值得每一位高校公寓学生教育服务者的思考。
辽宁工程技术大学葫芦岛校区在公寓学生教育服务工作中坚持“环境育人、文化育人、管理育人、服务育人”的工作理念,深化学生工作“五进”公寓的成果,为学生营造品味高雅、文明向上、团结和谐、健康活泼的公寓环境,全面提高学生综合素质,促进学生成长成才。公寓学生教育服务围绕“一、二、三、四”开展工作,使教育服务工作有的放矢。
一、服务一个核心,全力培养高素质人才。
“以学生为核心”是公寓学生教育服务工作的灵魂,公寓的安全、文明、和谐是推动学生工作健康发展的首要因素。学校每学期都召开专题会议,研究部署公寓学生教育服务工作。校区党政领导定期、不定期组织组织人事、学生、共青团、后勤、公安保卫等部门负责人深入学生公寓,检查公寓教育服务工作开展情况,进行现场办公。通过公示主管校领导手机号、微博、热线电话,设立学生处处长接待日、学生工作热线,开展辅导员、班导师与学生谈心活动、学生座谈会、调研等形式密切了与学生的联系。
二、坚持二个基本点,为学生健康成长保驾护航。
创建安全、文明校园,为广大青年学生创造良好的学习生活环境,有利于加强学生思想政治教育,有利于提高学生的人文素养,有利于提高学生的综合素质。一是抓好公寓安全,让学生放心让家长满意。公安保卫人员全面进驻学生公寓办公,制定《辽宁工程技术大学葫芦岛校区公寓安全应急预案》,定期组织学生进行消防演练,及时维修公寓内安全指示灯、消防设备等设施,利用讲座、《新家园》报纸、厅廊、橱窗等进行安全知识的宣传和普及,增强大学生的安全意识,提高应急处理能力。二是抓好公寓文明,促进大学生良好行为的养成。开展大学生文明修身工程、好习惯工程、学生骨干工程、文明寝室创优工程,抓好学生基础文明行为养成教育,教育引导学生从小事做起,从一点一滴做起,努力营造良好的公寓育人环境,促进大学生良好人格的养成。将学生的文明行为养成教育与“三观”教育、优良传统教育、感恩教育、励志教育、责任感教育、社会主义荣辱观教育、诚信教育、大学精神教育、学雷锋活动等学生思想教育有机结合起来。
三、 带好三支队伍,以管理推动服务,以服务带动管理。
学生公寓辅导员既是服务者、管理者,也是教育者,他们的思想作风和工作态度对学生有着直接的影响;学生干部、学生党员是学生校园生活的引领者,他们的朋辈影响是潜移默化的,对大学生的成人成才有着十分重要的直接促进作用。
第一,定期开展公寓学生教育服务工作先进单位、公寓辅导员标兵评比等活动;坚持开展“公寓辅导员论坛”活动,定期对公寓辅导员进行培训,定期召开公寓工作总结表彰大会;每周召开公寓辅导员例会;每天下午有公寓辅导员在公寓辅导员办公室值班,时刻把握公寓学生动态,为学生提供优质服务。抓好学生干部队伍建设,实现学生“三自”职能。第二,在大学生自律委员会设立了校区团工委直属团支部。工作中加强对大学生自律委员会等学生组织的工作指导、业务培训,引入新的竞争激励机制,让更多的学生参与到学生公寓管理工作中来,提高管理服务水平。第三,发挥党员先锋示范作用,做好公寓学生党建工作。2011年初,成立了公寓学生党员工作站。党员工作站设立站务委员会,站务委员会成员包括组织人事部、学生处、团委的教师及党员工作站站长等学生党员。设立以公寓楼为单位的党员工作分站,使学生掌握跨院系、跨年级、跨楼层的管理模式。
4、践行四个育人,自觉肩负高校神圣使命。
首先是加强环境建设,环境育人。古语云,欲造物,先造人。人造环境,环境造人。生活环境能够潜移默化,我们注意不注意的一些细节,都会影响学生的学习和工作态度,影响学生品质的塑造。公寓居住环境对学生的世界观、人生观、价值观都将产生很大影响。在公寓楼中间空地上设立羽毛球场地;公寓附近毕业生自发建立“常青园”;努力为学生营造品位高雅、文明向上、团结和谐、健康活泼的公寓文化氛围,“勤实德廉”板块、“青春风景线”板块、科技长廊、名人厅廊、优秀校友厅廊,处处彰显文化气息,时刻发挥着育人功能。
其次是引导公寓文化向健康高雅方向发展,文化育人。大学校园文化不仅能丰富大学生的课余文化生活,而且具有导向、激励、陶冶和凝聚的德育功能,有利于大学生正确的生观、世界观、价值观的培养和形成。公寓学生教育服务工作努力把公寓建设成为育人阵地,公寓文化活动的开展以引领校园文化时尚为出发点和落脚点,使之逐步占领学生的思想文化阵地。充分发挥“书香文化、专业文化、厅廊文化、网络文化、橱窗文化、楼层文化、行为文化、寝室文化、党建文化”的育人功能。“公寓文化节”“校园明星脸”“趣味运动会”“学生管理规章制度竞赛”“寝室才艺争霸赛”等都已经成为了广大学生中最有影响力的品牌活动。
再次是建立完善的管理体系,管理育人。德国教育家赫尔巴特指出:如果不坚强而温和地抓住管理的缰绳, 任何功能的教育都是不可能的。高校学生公寓并不是单纯的住宿场所, 它也是大学生学习、生活、社交活动的重要场所, 是推进和传播先进文化的基地, 它同样承担着学生成长与成才的重任,科学的管理可以实现其育人功能。校区研发了高校学生工作辅助平台。公寓学生教育服务系统主要是为高校公寓提供方便的管理,学生信息管理、以及为领导者提供决策标准的重要评判系统,目前系统包括公寓服务与管理、学生信息管理、新闻、文化活动、系统参数设置五部分。公寓服务与管理子系统实现寝室评比,其中包括评比信息录入、复查信息、评比信息管理、调寝和外宿的申请和审核及相关查询与修改。
【关键词】高速公路;工程;技术高速公路已经成为支持国家经济发展与社会进步的重要基础设施。在公路施工中,机械的投资占工程总投资的比重越来越大。同时,施工机械设备的选型配置对于确保工程质量、加快工程进度、提高经济效益、降低工程成本是至关重要的。为了保持高速公路的服务水平、减少高速公路资产的损失,延长高速公路使用寿命,有必要采用先进的技术对庞大的高速公路资产进行科学管理。
1.高速公路的路线设计
高速公路的路线设计是一项比较灵活和经验性很强的设计工作。高速公路路线设计的好坏会直接影响到项目的整体质量、工程造价、使用时间以及运营成本等一些问题。线路设计对整个公路建设的资金投入有很大影响,并且对整条公路的美观也起着决定性的作用。对高速公路中路线的设计要坚持根据地质、地形选线,确保安全、舒适,将安全放在第一位,切实提高公路交通的安全水准。好的线形设计方案不但可以降低项目的工程造价、施工难度,还可以提高工程质量,改善行车条件,保障交通安全,同时将公路建设对环境的影响降低到最小,有利于水土保持,保护、美化环境,使高速公路建成后成为一道美丽的风景线。总之,高速公路路线方案设计必须把环境保护作为重要原则,只有这样才能相对减少环境破坏。
1.1线形的设计
我国高速公路平面的设计大多使用的都是线形的设计,其中,公路中应用最广泛的线形就是直线。直线的优点是设计简单、距离短,缺点是直线的设计很单调,驾驶员容易形成视觉疲惫造成事故的发生,因此,过长的直线不适合过长的线路。
实践证明,曲线型路线在高速公路的路线设计中的比例在逐步增加,而且都取得了很好的效果。曲线型设计方法是根据线形的技术标准要求、地形地物及自然环境的约束要求,采用曲线来布设路线。曲线的优点是既能使道路线形美观,也可以使道路本身和沿线景观相协调,并且可以缓解司机的视觉疲惫。缺点是曲线的里程比直线里程长、投资高、设计麻烦。在山区高速公路中最好使用曲线线路的设计,最大程度地与地形相吻合,保证山区的线形与地形的结合。
纵面设计不仅能影响山区路线的工程造价,而且也会影响到汽车的行驶速度以及通行能力。因此,纵面线形在高速公路线路设计中也是比较重要的。与平面设计相比较,纵面线驾驶的难度系数更高些, 因此要避免插入过多的竖曲线或是小半径的竖曲线,还要注意平地的纵面线形在设计时要注意纵向的坡度和变坡点处的竖曲线的设计。曲线的长度不宜过长,也不宜过短,更不要频繁更换竖曲线,这样会影响行车视距,严重降低高速公路的安全性能。山区高速公路路线的设计,主要取决于高速公路的纵面线形设计。
在高速公路线路的设计中,横断面的设计并没有平面和纵面设计的影响那么大,但也是一个不容忽视的问题。应根据高速路段使用功能和交通量的大小,进行合理的设计,并且做到线路的连续性和一致性。
1.2线路设计的选择
在高速公路建设的过程中,线路的选择是设计中重要的一个方面。根据不同的地区,项目的要求也是不同的。平原地区路线设计比较容易达到标准,但是在山区高速公路的路线选择中,地质问题、环境问题、施工条件问题、以及道路养护问题都需要考虑。
1.3地质选线
高速公路建设会遇到各种各样的地质问题,地质的选线范围很广,工作任务很大,难度系数高,不仅有软土、软弱土等不良地质,还有滑坡、泥石流、崩塌等灾害地质现象。这些地质问题直接危及公路的建设,并对公路建成后的安全运营和养护有着长期的影响,对路线方案起着决定性的控制作用。因此,地质选线前,要对当地的地质基本情况进行了解,加大地质勘察工作的投入,分别利用地质遥感资料和当地的其他工程的地质资料,同时也要必须坚持工程地质选线的原则。
1.4地形选线
近年来,随着高速公路建设的飞速发展,高速公路越来越多的往偏远的山区延伸。在平地上,地形基本相同,差别不大,而山区则不同,山区中的地形很独特,有些地带的地形相对较复杂,公路建设工程艰巨。如果要减少施工难度、降低工程造价,就必须使路线设计顺应地形。自然地形是多变的,不管遇到什么样的地形,首先要学会科学的利用地形。所以,选择合适的地形对于高速公路的建设十分重要。
1.5环保选线
高速公路路线设计要重视对环境的保护,选择对环境破坏小的布设方案。路线布设重点要考虑地形适应性,道路周边环境的可持续发展,以及与周边社区环境的融合等。
传统的建设指导思想和设计理念对工程本身的功能性、经济性考虑得较多,但是对环境保护重视不够,高速公路的建设对环境的破坏已经十分明显。施工中大量占用耕地和林地,破坏绿化,对自然环境造成很坏的后果。对现有的水利和水电设施的破坏,并且没有避开一些特殊的生态环境地区。高速公路建设确定路线方案时,没有及时进行现场文物勘察,也没有根据实际情况采取有效措施。在以后的施工建设过程中肯定会对大量的文物古迹造成破坏。为了避免对文物古迹的破坏,在设计路线方案时,一定要尽量避开文物古迹,实在避开不了,也要采取相应的保护措施。
1.6气候条件对线路影响
山区的自然气候很复杂,雾、雪、雨天气较多,这对公路运输也有很大的影响。线路方案的确定要深入研究本线路的气候条件,将线路布置在气候条件影响最小的地带,提高运输的安全性。
2.高速公路损坏预测技术
随着我国国民经济高速发展,公路运输交通量迅速增长,车辆大型化、严重超载、交通渠化等新情况,导致了沥青混凝土路面出现早期破坏现象的发生。
要从设计和施工产生破坏的各种原因进行控制,才能减少甚至杜绝早期破坏的产生。要从我国国情出发,在严格按基本建设程序执行的基础上,注意加强超载,重车对路面破坏程度的研究,以指导有超载行驶的路面设计。阻拦那些无路面施工经验、无设备和技术力量的施工队伍承担路面施工,保证监理有职有权,严格监理。
3.施工机械的合理选择与优化配置
为了使路基土方工程机械化施工科学、合理地进行,我们往往需要对多个机械配置方案按照质量高、进度快、成本低的原则进行科学评判,选择出最佳方案,并进行综合最优化。施工机械的合理选择与优化配置施工机械设备应该技术先进、安全环保、耐用,且有较好的经济性能指标。在满足施工质量要求和强度的前提下,优先选用通用性的施工机械设备。应止确处理好进几施工机械与国产施工机械的关系。对能满足工程需要,且性能稳定的国产施工机械,应优先选用,对工程质量要求高、国产机械件能难以达到的项目.可以考虑选择使用进口的施工机械。
4.结语
高速公路路线的选择是一个涉及到多方面的动态的设计工程,良好的路线、坚固的结构、合理的防护措施是车辆运输必备的条件。因此,高速公路路线的选择必须要遵循一定的标准和规范进行。在高速公路规划设计阶段,要把路线设计放在第一位,合理的采用路线标准,综合考虑各种影响因素,并要把保护环境作为路线设计的重要考虑因素,使公路路线与四周的环境融为一体,从而使公路建设与环境保护和谐发展。 [科]
【参考文献】
[1]廖正环.高等级公路机械化施工技术.连云港公路信息网,2003.
[关键词] 工程造价管理 工程造价管理体系 复合型人才
工程造价是指完成一个建设项目所需费用的总和,又指建筑产品价格。它不仅与工程建设内容有关,还与建设地区的经济发展程度、建设者的管理和技术水平、国家和当地政府的政策等存在着紧密地联系。正确地编制工程造价对政府宏观控制政策有着不可替代的作用。在建筑工程项目管理中,如何有效地进行工程造价管理,并在确保工程质量的前提下,降低工程造价是各级工程造价部门、投资者一个比较关心的问题。为了适应社会主义市场经济体制和建设项目全过程的需要,合理计定工程成本有效控制投资,充分发挥投资的社会经济效益是我们工程造价专业一项十分重大的课题。
1.我国工程造价管理工作的现状及发展必然趋势
我国现行的工程造价管理制度是在五十年代从原苏联基本建设模式演变而来,八十年代才逐步完善起来的。表现为国家直接参与和管理经济活动。按照基本建设程序规定在不同规划设计阶段必须编制概算或预算并对政府负责;有关部门制定了概、预算编制原则 、内容、方法和审批办法,规定了概、预算定额、费用定额和设备材料预算价格的编制、审批、管理权限等。随着改革开发历史进程,经过发展、改革、形成了比较完善的概预算定额管理体系。但随着社会主义市场经济体制的建立,计划经济时期单一的概预算编制和管理已不适应社会主义市场经济的需要。在计划经济的体制下“建、管分离”,概预算编制和制度是以国家直接参与管理经济活动为前提的,偏离社会效益,项目的规划论证及技术经济分析也就无从谈起。国家控制了构成工程造价主要因素的设备材料价格、人工工资和利税分配等。在这种以计划经济为主的经济环境里,概预算编制和乱离制度为核定工程造价、帮助政府进行投资计划方面发挥了较大作用。随着社会主义市场经济体制的建立,要求我们对项目投资进行预测和控制就必须合理计定工程成本,有效控制工程投资,充分发挥投资的社会经济效益。“转轨变体”建立符合社会主义市场经济体制下科学的工程造价管理体系就更为十分重要。
2.“转轨变体”建立科学的工程造价管理体系
工程造价的控制与管理自始至终贯穿在基本建设全过程。在项目决策阶段、设计阶段和建设项目实施阶段,对工程造价进行技术经济研究分析比较,把建设项目的造价控制在科学合理的范围之内,根据项目的进展情况随时纠正发生的偏差,以保证项目管理投资的实现,力求在项目建设的各个阶段合理使用人力、物力、财力,以取得较好的投资效益和社会效益。各阶段的造价控制紧密相关,这就要求我们应建立一套科学完善的工程造价管理体系,使工程的计价、审查、确定、结算、决算各阶段规范化、制度化,因而建立一套行之有效的监督、检查机制。同时,如何合理地确定造价,使各种资源得到充分而合理的匹配,以取得较好的投资效益和社会效益,也是需要研究的主要问题。
由于工程建设一般周期较长,受到各种因素的影响和制约,项目的初始阶段难以确定一个正确的造价。随着工程的开展和深入,对该项工程的了解也就更加全面,从而造价的分析计算也就愈加合理。因而工程造价合理确定与有效控制应充分注意:
(1)特别是水利工程建设项目投资大,建设周期长,地质条件复杂,人财物消耗大,考虑到投入使用后的经济效益等因素 ,一旦决策失误,将造成无可挽回的巨大经济损失,为了合理管理造价,必须在建设全过程,按照不同阶段的特点进行多次计价,即按建设程序合理确定不同阶段的造价精度,以充分体现造价的合理性。
(2)多年来,各级主管部门普遍忽视了建设前期阶段的决策重要性,造价控制的重点主要放在项目建设的后期阶段甚至在工程决算阶段,因此经常出现投资超概的现象。所以,我们必须更新观念,重新认识,总结出一套完整的工程造价控制与管理方法。
(3)工程造价控制应贯穿与建设项目的全过程,但控制重点是根据工程在不同的阶段采取不同的措施。建设项目的前期决策阶段重点是技术经济分析论证。设计阶段造价管理阶段重点是合理计定工程成本。实施阶段造价管理的重点是计量与支付。
(4)实行建设项目全过程监理和造价控制制度。
(5)工程造价控制的核心内容是以市场为中心对造价进行动态控制与管理。建设项目的复杂性决定了其计价的多次性,与建设过程相对应的各阶段造价是动态地反映了项目的总造价。特别是工程实施阶段,由于外部条件的变化,设计阶段未考虑周到的因素往往暴露出来,导致设计变更,造价随之变化。这就需要造价工程师对建设工程运行中出现的问题及时研究分析,并及时采取纠正措施,使目标得以顺利实现。这一阶段是造价动态控制最集中的过程。造价工程师的大量工作也是应该在这个时候完成。
3.加强工程造价管理,必须培养既要懂工程技术又懂工程经济的复合型人才队伍
工程造价管理师一门综合性的学科。它以国家有关工程建设的方针、政策作为规范准则,涉及运用其它技术经济学科的成果,是一项政策性、技术性、经济性和实践性都很强,其它学科无法替代名符其实的技术经济专业。造价工程师除了对本专业的知识有深入的了解和理解外,还应对设计内容、设计过程、施工技术、项目管理、经济法律法规等,都有全面的了解,工作起来才能得心应手,实践是检验真理的唯一标准。技术与经济专业知识融合一体才称得上“复合型人才”。
应完善工程造价专业的高级教育及在职人员的在职教育活动。由于工程造价管理在建设项目中和各方经济利益密切相关,且对全社会的建设工程经济活动起着十分重要的“把关”作用,还应根据现行市
场体制下对工程造价管理人才的素质要求,促使教育机构在大学开设工程造价管理专业课程,正规培养工程造价专业的高级人才。其课程的设置,也应完全根据市场需要和人才素质的要求来决定。即应有建筑设计、施工、工程机械等各种工程技术课,也应开设经济、财务、造价、概率与数理统计等基本课程。同时还应该开设系统工程、价值工程、技术经济、计量经济、计算机、管理科学等拓展知识面 ,为工程造价领域高级人才的成长培养创造条件。同时工程造价专业人员自身也需要不断学习和提高。只有高素质的人才才能合理计定工程成本、有效控制工程投资、充分发挥投资的社会经济效益。
关键词:施工项目;成本控制;途径
在过去的工程管理中,工程管理人员更多的是关注施工现场管理,对于施工项目的成本很少关注;企业对于工程管理人员的考查也是关注工程施工质量和工程进度,并未将施工项目成本作为考核内容。对于企业项目管理来说,成本管理的好坏直接关系到项目的利润,关系到企业的经济效益,因而应当格外注重。本文作者结合自己多年从事施工项目成本管理的经验,简要分析如何更好的进行施工项目的成本控制。
1 项目成本控制应遵循的原则
对于企业来说,进行施工项目成本控制的目的就是通过有效的使用现有资源,降低工程施工成本,尽量以最少的资源投入获得最大的经济和社会效益。为此,企业进行施工项目成本控制时应当格外以下几条原则。
1.1 对施工项目整体控制的原则
在进行施工项目成本控制时,应当注重全员控制和全过程控制。全员进行施工项目成本控制就是将其作为一项进行经济效益评价的指标,它不仅与该项目的项目部、班组、单位有关系,而且与现场的每名施工人员自身利益相关。所以,施工项目成本控制需要全员参与,同时相关部门、个人也要主动承担应当肩负的责任,将施工项目成本控制落实到参与项目施工的每个人,进而使项目部每名成员都树立成本控制意识。在项目的整个生命周期内都存在着成本控制,所以从项目开始准备一直到施工结束之前,都应当树立对项目进行成本控制的意识。在进行项目招投标时应当先估算项目成本,之后再进行项目合同的签订;项目进入施工阶段时,应当详细制定项目成本控制的详细计划,结合现场情况采取行之有效的方法进行项目成本控制;项目进入竣工验收阶段以后,应当认真进行工程结算以及,仔细进行施工项目成本的分析以及核算工作,进而保证施工项目成本得到有效控制。
1.2 遵循目标管理的原则
对于工程施工项目来说,目标管理是较为有效的管理方法和手段,进行施工项目成本控制时应当认真贯彻此条原则,即将成本控制的目标进行分解,将控制目标落实到每名责任人上,并深入贯彻执行成本控制,对施工成本控制的结果进行检查,结合成本目标控制的实施成果对目标进行评价和修正,进而形成施工项目成本控制的良性循环。在采用目标管理时,应当确保所制定的施工项目成本控制目标是切实可行的,并要求成本控制目标具有可考核性,科学、合理的对目标的执行情况进行评价。工程施工项目的成本控制处于良性循环以后,就可以保证预先设定的成本控制目标得以实现。
1.3 综合考虑责、利、权的原则
在工程项目实施阶段,工程项目的所有管理人员都应承担成本控制的责任,进而构成成本控制的责任网络。为了能够确保成本控制责任的得到有效落实,应当为每名项目管理人员设定一定的成本控制权限,在权限范围内可自行决定能否进行某项费用的使用、使用的额度以及如何使用等,进行确保相关责任人真正的将成本控制落实到实处。如工程项目的采购人员进行施工材料和设备的采购时,可以自行确定材料的供应商,以便能够确保所采购的材料在保证质量的前提下成本最低。企业应当制定施工成本控制的考核标准,并不定期的对工程管理人员施工成本控制情况进行考核,真正实现责、利、权的有机结合。
1.4 最大程度节约成本的原则
最大程度的节约财力、物力、人力是进行施工项目成本控制的核心,同时也是进行成本控制必须遵循的原则。为此,工程项目管理人员应当贯彻执行费用使用标准、成本开支范围等制度,对施工项目的每笔支出都要进行有效的监督和管理;采用行之有效的管理方法,进而提升生产效率、优化施工方案、提高项目的管理水平;分析施工项目可能出现成本失控的情况,预先制定相应的防范措施,避免项目施工中的浪费情况发生,进而保证施工项目成本控制目标的实现。
2 工程项目成本控制的具体方法
2.1 招投标阶段的项目成本控制
在工程项目招投标阶段,应当结合工程实际情况对招投标文件进行研究、对工程施工现场进行实地勘查研究,全面考虑工程施工可能出现的问题,预先估算施工项目可能需要的成本,以便能够为项目招投标决策人员提高参考。贯彻执行施工项目整体控制原则,注重参与项目招投标部门的管理。
2.2 工程项目准备阶段的成本控制
在工程项目准备阶段,应当依据工程项目的性质、人员素质、装备情况、现场条件、复杂程度等因素,结合工程现场实际进行施工方案的编制,运用技术经济学的方法进行施工方案比较,选用科学合理的工程项目施工方案,确保在满足工程施工要求前提下所需要的成本最低。此外,还应当依据施工项目的实际情况,将施工现场的机械设备、材料供应、劳动津贴等作为生产技术组织设计编制的依据;与此同时应当以先进施工技术的经济定额作为施工成本的参照,以及工程项目的自身特点,进行施工项目成本控制计划的编制,将成本控制目标进行细化,确保成本控制目标得以实现。
2.3 工程项目施工阶段的成本控制
在工程项目实施阶段,应当以工程项目经理为主要责任人,以费用开支、材料消耗定额、劳动定额、施工预算以及施工图预算等为标准,对工程项目实施阶段的成本进行对比,贯彻落实开源节流的项目成本控制原则。在工程项目施工阶段,工程的直接成本主要有机械使用费、材料费、人工费等,为此应当从以下几个方面对项目成本进行控制。
⑴工程项目所用材料的成本控制主要有价格控制和用量控制两部分;对于施工项目材料用量的控制应当预先估算工程项目需要的材料量,落实工程材料限量领取的制度,将材料用量控制的责任落实到各部门,全面贯彻落实节约原则,施工单位对于所用材料只能够分批次的领取,若单次领取的材料量超出预定额度,要分析材料消耗过大的原因,进而采取必要措施予以改正;改革现有的施工工艺,采用能够明显降低材料消耗的新工艺、新技术,在对材料性能进行分析与工程进行功能分析的基础之上,尽量使用价格较低的工程材料,用剩下的材料要及时进行回收,以便能够减少材料的消耗;注重工程施工现场的管理,合理、有序的进行材料的堆放,降低因材料搬移而消耗的资源。在进行材料采购时,应当先对所需材料的价格行情进行分析研究,在保证材料质量满足要求的前提下,选择成本相对较低材料;对于能够就近采购的材料,应避免到外地采购,进而节省材料运输的费用。
⑵对于工程施工项目人工费的控制,首先应依据工程项目的实际情况确定用工量,将因零星施工、文明施工、安全生产所需的用工量,按照合理的比例承包给施工单位;运用现代化的管理技术,提升施工队伍的管理水平,科学、合理的组织施工人员进行工程施工,尽量避免重复施工和无效施工,依据施工现场实际情况精简不必要的施工人员,进而全面提升劳动效率;对施工技术要求不高的单位工程,可承包给分包商施工,进而减少工程费用支出。
⑶对于工程现场的施工机械,要做到有序调动、合理利用,防止出现窝工现象。注重对工程机械设备的租赁管理,避免因施工方案不当而导致租赁设备的闲置;在进行施工机械选用时,应当遵循一机多用的原则,合理搭配施工机械,提升机械设备的利用率,降低施工机械的使用成本;注重对施工机械的保养与维护,确保施工机械能够正常工作。在工程项目施工阶段应依据施工现场情况对施工工期进行控制,组织施工人员有效配合施工机械作业,注重激烈机制的运用,以便能够充分调动施工人员的工作积极性,提高工程施工效率。
1高速公路资源利用现状及问题
1.1建设资源消耗
1.1.1土地资源占用
高速公路建设需要占用大量土地资源,公路路基、边坡、服务区等永久性占用土地会导致农田、林地等农林用地面积绝对数量的减少,加剧耕地使用压力;施工便道、拌合场、施工营地、预制厂、原材料堆放场地等临时用地使土地的农业功能暂时受到限制,地表植被破坏,土壤理化性质改变,在恢复原有功能前将对土地利用产生一定影响。施工期间,环境污染会使周围的土壤质量下降、土地生产力降低公路营运期间,会使沿线区域土地功能发生变化,单一的农业用地逐渐变化为特殊的商业服务用地,影响土地资源的可持续利用和发展。
2007年,中国交通运输部公路科学研究院开展了《公路建设用地若干关键问题研究》,根据其研究结果:2001年以来,中国每年公路建设用地面积为14.7万hm2左右,其中耕地面积占45%左右;在每年公路建设用地总面积中,高速公路占32%左右,其中耕地面积占45%左右;截至2006年底,中国公路建设用地总量估计已达500万hm2,占可利用土地总量的0.7%左右,其中高速公路4.5万km,占用土地32.7万hm2,约占公路用地总量的6.5%。一般而言,双向四车道高速公路需占地30m宽,平均占地8hm2/km,按2007年公路里程5.39万km,高速公路占用土地将超过43万hm2(合80万亩以上),建设公路2.2万km,估算用地22.234万hm2。
根据有关预测和估算,2007—2020年,中国规划建设高速公路7.7万km,需新增用地50万hm2,其中耕地面积为23万hm2;新改建的一级、二级公路分别为7.8万和30万km,需新增建设用地约120万hm2,其中耕地面积约50万hm2。交通量的不断增加,导致公路建设对土地资源的依赖性不断增强,为进一步合理利用有限的国土资源,节约、集约利用土地,2008年10月23日,国务院实施《全国土地利用总体规划纲要(2006—2020年)》。
1.1.2沥青消耗
沥青路面的高速公路需要消耗大量沥青,每公里用量达23t。中国石油资源短缺,人均石油可采储量只有世界平均值的10%,石油消耗对外依存度大幅度提高,1993年依存度为6.3%,2004年提高到45.1%,2007年已接近50%;1996年石油进口量大约2200万t,到2010年石油净进口量达2.1亿t,比2009年增加5.5%。不可再生的石油资源的大量开采和消耗,未来必将枯竭。
1.1.3其他材料消耗
高速公路建设还需消耗大量钢材、水泥、碎石、砂、水、优质土、电子通信器材等材料和资源。路面基层材料一般采用水泥稳定类和石灰粉煤灰稳定类半刚性材料,对资源消耗很大,每立方米路面基层需消耗约2t石料和80~160kg水泥或石灰,而且在这些原材料开采过程中会造成植被破坏、山体滑坡、泥石流等自然灾害,在成品堆放和使用过程中还会影响施工人员的健康、污染周边环境,导致生态环境逐渐恶化等不良后果。
1.2生态环境影响
高速公路建设会造成生态破坏和环境污染,不合理、不约束、不保护的开发利用会导致较为严重的生态破坏。施工中大规模的土石方开挖导致植被破坏、水土流失、山体滑坡、河流沟渠阻塞和地形变化等;临时施工便道、原料场、施工营地、生活垃圾及工程弃土和弃渣的松散堆积,在降雨时易发生水土流失,导致土壤肥力下降,环境生态变化、恶化;高速公路建设会影响景观的连通性,阻碍生态系统间的物质能量交换,破坏动植物的栖息环境,对动植物的种类、种群数量、分布、生活习性和迁移等带来影响。高速公路建设还会产生废气、废渣、废液和噪音等生态污染。土石方爆破、材料加工、材料储运和拌和等产生大量扬尘、烟雾和噪音,形成污染带;施工中不合理开挖、爆破、排水等活动会引起地下水位变化,改变地下水资源埋藏和运动,引发土壤侵蚀、劣化,饮用水和农业用水流失以及影响鱼类和野生动物的生存等一系列生态环境问题;工地生活污水、弃渣、油料等排入水体,未清理用料场和人工构造物及未平整、绿化路边弃土等遗留大量废弃物。这些都会对生态环境造成严重污染,如果处治不及时、不合理,就会造成生态环境的继续恶化。
1.3人类健康影响
高速公路建设中产生的废渣、废气、废水、扬尘和噪音都会影响人们的生产、生活,损害身心健康。在高温混合料拌和、运输和施工过程中,沥青会产生烟雾和苯等有毒有害物,长时间会引起人体咳嗽、流泪、头晕、乏力等中毒症状,严重的可引发皮肤癌、呼吸道系统癌症等,对施工人员和周围居民的身体健康造成影响。施工过程中,大量工程机械产生的噪音、扬尘、废气等对人体都有较大的危害。高速公路通车后,汽车尾气排放,在高速公路两侧形成200~300m空气污染带;货物运输中的抛洒物、滴漏的燃油等随地面径流排入水体、农田,导致水体污染;高速公路服务区产生的生活污水、洗车水、加油站污水(含固体、有机物、油类、有毒物和生物污染物等),将对公路沿线的水资源造成一定的污染。日积月累,生态环境会恶化,人类健康受到影响和威胁。汽车运行中,发动机、轮胎与路面摩擦、鸣喇叭等产生噪音,在公路两侧形成噪音污染带,会影响人们的精神状况,造成失眠、心跳加速及精神紧张,提高心脏病、呼吸系统疾病、高血压或精神病等发作概率。
2循环经济基本概念
20世纪90年代,美国经济学家鲍尔丁最早从经济发展的角度提出了环境问题产生的根源,并提出人类经济发展模式有必要从单向线性经济向循环式经济转移。循环经济的基本概念:为实现物质资源的永续利用及人类的可持续发展,在生产与生活中通过市场机制、社会调控及清洁生产等方式促进物质循环利用的一种经济运行形态,其最重要的实际操作原则为“减量化(reduce)、再利用(reuse)、再循环(recycle)”。减量化,即用较少投入达到既定生产或消费目的,从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染;再利用,即要求制造产品和包装容器能以初始的形式被反复使用,该原则要求抵制一次性用品的泛滥并尽量延长产品的使用期;再循环,即要求产品完成其使用功能后能重新变成可用资源。
3循环经济理念下高速公路资源优化利用
依据国家相关法规和精神,节约资源和保护环境,在高速公路规划、设计、建设、运输和养护管理等过程中,必须始终贯彻循环经济的理念,以资源“减量化、再利用、再循环”为原则,采用新理论、新思路、新技术、新材料、新工艺等达到对资源的高效利用和对环境的低污染。
3.1合理规划
高速公路的规划应符合国家中长期战略发展需要,找准其在综合运输体系中的作用和位置,发挥高速公路干线公路运输的比较优势,并与其他运输方式协调、互补。根据《国家高速公路网规划》和《公路建设用地指标》,集中力量加快国道主干线等大通道建设,发展“蛛网模式”,将现在公路的平行走向改为伞状放射走向,既缩短运距,又填补交通线的空白,实现土地、河流、岸线等国土资源的集约开发利用。高速公路规划不仅要考虑交通量和经济因素,还应全面考虑、反复权衡自然地理、土地占用、资源环境、人口聚居、文物保护、安全行车、噪音传播、能源消耗等各种因素,将规划的不同方案加以遴选、评价、修改,产生最佳方案,尽量避免或降低工程造价、节约土地和减少环境污染。
高速公路建设既要满足路用功能,又要节约资源、保护环境。规划应根据建设区域经济发展趋势、现有路网、未来交通需求进行详细调查研究和经济评价,就项目建设的必要性、技术的可行性、经济的合理性和实施的可能性等进行综合研究,拟订多种方案,避免因盲目建设而造成的损失和资源浪费。结合中国环境现状,规划中充分体现土地、能源等资源节约利用和发展循环经济,详细调查当地土地资源情况,收集资料,分类别统计,将土地占用情况作为路线选择的重要指标。通过合理选线、架设桥梁、建设隧道,在有条件的地方进行土地复垦等措施来减少耕地占用,保护土地资源。
3.2优化设计
最佳的设计方案不仅线形优美、景观漂亮、使用寿命长,而且节约大量工程造价。设计阶段能主动控制工程投资造价,其影响度为75%~95%。要树立全寿命周期成本理念,统筹考虑设计、建设、营运、养护的全过程,优化设计线形,系统解决工程结构的耐久性、安全性、可行性、防灾减灾的有效性以及环境景观的协调性等问题。设计中应贯彻环境保护意识,要“尊重自然、保护自然、恢复自然”,把景观设计融入在全程设计中。合理的路基路面结构,不仅舒适、经久耐用,而且可以节约后期养护维修成本。优化设计可节约用地,通过采取各种技术措施,尽量减少耕地占用,避让基本农田和农作物区,充分利用荒山、荒坡地、废弃地和劣质地。
3.2.1优化线形设计
线形设计控制整个高速公路的路线走向和长度及路基、桥涵等构造物的总量,直接关系到工程造价及沿线生态质量,对车辆行驶安全性、舒适性及车辆通行能力起着决定性作用,直接影响公路建设总体规模和总体设计效果。线形设计必须考虑沿线地区的工程地质、人文景观,尽量少占用耕地、林地资源,合理选择道路的平、纵设计指标和互通立交形式,适当增加桥梁、隧道数量,尽可能利用荒地、山地等不宜耕种的土地,严格按照公路附属设施建设用地标准和规范控制附属设施用地。在路线经过山岭重丘区时,要进行高路堤与高架桥梁的比较、深路堑与隧道方案的比较,在高路堤超过20m、深路堑超过30m时,选用桥梁和隧道方案。通过综合考虑,进行线形优化设计。
3.2.2优化路基设计
路基是按照设计线形、路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,它贯穿公路全线,与桥梁、隧道相连,是公路建筑的主体。路基工程具有工程量大、施工难度大、劳动力耗费多、涉及面广、投资高等特点。路基设计主要受交叉道路、铁路、江河、人行通道等的影响,合理控制路基填方高度,不仅可以节约土地、降低造价,而且对生态环境破坏小。在路基设计中,应贯彻“废物利用、保护环境”的原则,从资源的可再利用角度出发,采用工业、建筑垃圾等废料充当填料,不仅可以变废为宝,保护生态环境,节约大量废渣堆放征地和建设费用,还能大大减少筑路取土。对路基修筑高度与桥梁、通道等方案进行比选、论证,尽量采用低路堤方案,以减少路基取土填方,减少公路建设占地;避免取用有植被的土壤作路基填料,避免开挖路堑所产生的弃土堆放占用土地导致植被覆盖率降低、土壤结构和肥力破坏、水土流失;在通过基本农田及经济作物区的高填深挖路段,应在技术经济比较的基础上,尽量考虑设置挡墙、护坡等防护设施,缩短边坡长度,节省土地资源。
3.2.3优化路面设计
路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。优化路面设计应把全寿命设计理念贯穿其中,从路面所需的强度、刚度、稳定性、耐久性及表面的平整度、抗滑性能等技术层面进行设计,从沥青砼、水泥砼再生技术或其他新型材料的使用等方面来提高资源利用率,从新技术、新工艺上考虑如何降低公路通车后对沿线生态环境的影响(如采用新技术降低车辆与路面摩擦所带来的噪音污染),以实现节约资源、保护生态环境的目的。高速公路改扩建设计中要尽量利用旧路资源,尽量在原有路基上加宽改造,少占耕地,保护基本农田,减少环境污染。如利用旧沥青砼再生技术,既可节省大量的沥青、碎石等原材料,又利于废料的处理,保护环境,而且节约工程造价。
3.2.4优化景观设计
高速公路路线设计既要考虑设计车速和特殊路段要求,又要顺应地形变化与自然景观相协调,还应考虑人造景观与自然景观相协调,不能以牺牲公路沿线两侧原来的生态面貌为代价。在设计景观和绿化时,需要以景观视线诱导确保行车安全,人造景观、绿化植物、植被品种的选择要因地制宜,依据自然地理环境(地形、地貌、地质、服务区设置要求等)、气候条件而定,采用不拘一格的景观设计方式(如波浪起伏式、梯形式、展开式等),以多树种、多花色、落叶和常绿叶相结合等植被来改善景观、美化环境、净化空气、降低噪声、防止水土流失,最终实现高速公路与生态环境之间相互协调,达到景观优美、行车安全舒适的目标。
3.2.5优化施工过程设计
高速公路施工建设应坚持“因地制宜,就地取材”和“最小程度地破坏和最大程度地恢复”的原则,打破“先施工后绿化,先破坏后恢复”的传统观念,在公路建设的同时进行生态恢复,施工时要严格控制工程破坏植被的面积。优化施工过程设计应仔细计算土石方数量,合理调配、细化施工组织设计,有序推进,加强管理。根据设计将弃土进行堆放、压实,在其表面进行植被覆盖;施工临时用地(料场、拌和场和预制场等)应尽可能少占土地,少毁植被,少侵占农田,不得破坏原有的排水系统;应注意保护当地的植被及水土资源,将取土坑与地方水产养殖、农田排灌结合起来,综合利用,对弃土堆应及时整平复垦或绿化,对已占地应及时复垦;对公路建设产生的废弃料,通过填垫房基、低等级道路硬化等措施加以利用,减少土地占用和环境污染;优化施工组织,合理选择公司地址、拌和站和料场,合理调配施工机械和运输车辆,高效开展施工作业;做好施工材料(如沥青、油料、化学品等)的管理和保护;在有珍稀动物出没的地区施工时,对施工人员加强野生动物保护知识的宣传教育,严禁猎杀珍稀野生动物。
3.3新材料、新技术和新工艺应用
3.3.1资源综合利用技术
将沥青路面和水泥路面再生技术、废旧橡胶粉应用技术、聚合物改性水泥砼技术、机制砂砼技术等作为资源利用技术,推进道路沥青砼、水泥砼和钢材等建材的再生循环利用,积极推广废旧轮胎橡胶粉改性沥青、粉煤灰、煤矸石、矿渣等工业废料在高速公路建设中的应用。
(1)钢渣和粉煤灰应用技术。粉煤灰和钢渣可用作高速公路路基填料。例如:河北某高速公路建设中用粉煤灰填筑路基,共利用粉煤灰100万m3,少占耕地99.99余万m2;在北京远大路、莲花池西路等10余项道路工程建设中,使用钢渣近80万t。因为钢渣中含有多种氧化物和矿物质,具有与硅酸盐水泥熟料相似的物化成分,钢渣集料力学性能较轧制碎石好,不但耐磨,而且具有一定的水化活性,适合作为沥青混合料骨料和基层集料。大量利用粉煤灰、钢渣等工业废渣,充分发挥其材料性能优势,可减少废渣堆存用地及公路建设开采集料用地,保护耕地和青山植被,与一般的路面基层材料相比,可大幅度降低工程造价,提高工程质量,具有良好的经济、环保和社会效益。
(2)旧沥青砼路面材料再生技术。沥青路面再生可分为热再生和冷再生,即厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生和就地冷再生。再生技术把旧沥青砼作为原材料加以利用,添加再生剂和部分新沥青混合料,可简化施工工序,节约材料,缩短工期,保护环境,维修成本仅为传统方式的70%~80%。德国废旧沥青路面再生利用技术处于世界前列,日本沥青砼废料再生利用率已超过70%,中国在2002年京津塘(北京—天津—塘沽)高速公路路面中修工程中首次采用再生技术,掺入粘结剂后新料占25%、旧料占75%,造价降低30%左右。
(3)旧水泥砼路面材料再生技术。1976年,国际材料与结构研究实验联合会成立“砼拆除和再利用技术委员会”,开始研究废弃砼的消化与再生利用,并将废弃砼再生骨料用于高速公路等实际工程;1998年,吴中伟院士提出“绿色高性能砼”的概念。一方面,在建设水泥砼路面时,每年需要消耗大量水泥砼材料资源与能源。另一方面,大量的破损水泥路面需要拆除重建,传统方法是将其废弃放置或填埋。随着材料资源的枯竭和再生技术的发展,把废弃砼作为骨料,与水泥砂浆拌和而制得再生砼加以应用,既解决了混合料再生利用问题,又可减少废弃料的堆放、环境污染,并节约费用。
(4)旧水泥砼路面碎石化技术。碎石化技术是一种将旧水泥砼路面击碎而离散化的施工工艺,它是一种节约资源、保护环境较为成功的旧水泥砼路面维修改造方式。碎石化的基层具有较大的刚度,约为普通基层的3倍,进行碎石化的根本目的在于消除反射裂缝、节约资源。相对沥青砼路面而言,水泥砼路面修复难度大、耗费时间长、效果难以保证、噪音大、舒适性较差等,致使水泥砼路面在中国高等级公路中的应用趋于萎缩态势,而碎石化技术为水泥砼路面的改造拓展了空间。
(5)软基处治技术。超轻质填料聚苯乙烯泡沫(EPS)在道路工程中的应用,解决了软基过渡沉降和差异沉降、路堤与桥台相接处的差异沉降等问题。1965年挪威在路面下铺设5~10cm厚EPS板作为隔温层,以满足严寒季节对道路防冻的要求,1972年挪威道路研究所在研究填土施工法时首次采用EPS代替填土获得成功。另外,膨胀土、盐渍土、黄土等特殊土处置技术,已成为道路界的一种研究发展趋势。软基处治技术的应用加强了劣质土壤的应用,节约了土地资源和其他高价位材料。
(6)废旧轮胎利用技术。废旧轮胎被称为“黑色污染”,其回收和处理技术是世界性难题。利用废旧轮胎生产橡胶粉在环境保护方面具有独特价值,在各国得到广泛研究应用。根据有关资料,125万个轿车废轮胎可生产1万t橡胶粉,可替代沥青改性剂3300t,减少施工成本,改善和延长沥青路面使用寿命,并降低行车道路噪音2~4dB,相当于减少30%~50%车流量产生的道路噪音。将废旧轮胎加工成胶粉用于公路建设具有重要的综合效益:一是能改善路面路用性能,提高路面耐久性、抗车辙(永久变形)和抗老化氧化能力,延长路面寿命;二是能降低路面噪声,当车速在100km/h时,与最好的水泥砼路面相比,噪音降低3~10dB;三是具有经济优势和环保利用价值,橡胶沥青产品价格低于普通沥青和改性沥青,橡胶沥青路面养护费用减少,寿命延长,能够进一步节约资金。
3.3.2生态环境保护技术
(1)沥青路面减噪技术。目前,高速公路除加废旧轮胎达到减噪目的外,还普遍采用透水性路面或多孔隙路面来实现减噪效果,它是在沥青路面或水泥路面结构层上铺筑一层具有很高孔隙率(20%~25%)的沥青混合料。多孔沥青路面具有良好的宏观构造,在路面内部形成发达而贯通的孔隙,其减噪量一般为2~7dB。日本研究显示,与普通沥青砼相比,多孔隙沥青砼对小汽车可降低5~8dB、对于载重汽车可降低3dB噪音。可见,多孔隙沥青砼路面具有显著的降噪效果。
(2)氮氧化物吸收技术。日本研制出一种含有二氧化钛的路面材料,能吸收汽车尾气中的氮氧化物。阳光照射时,活性氧分子能与氮氧化物发生化学反应,下雨时则变成稀硝酸溶液,刚好与砼中的弱碱溶液中和。当氮氧化物浓度为1%以下时,这种路面材料可将其消耗掉90%,且这一清除效率是恒定不变的,不会因路面使用时间过长而有所下降,只是氮氧化物的清除率会因空气湿度的升高而下降。
(3)边坡生态防护技术。在高速公路边坡防护技术方面,应从单一的植草绿化发展到草木结合的立体绿化,以多种类的花、草、木营造与环境协调的优美景观效果,并将支挡结构与植被技术相结合,达到护坡和改善生态环境的双重效果。生态防护技术与传统的工程防护方法相比,不仅具有防护功能,而且在净化空气、降低噪音、保持水土、防灾减灾和美化环境等方面具有积极的作用,对生态环境恢复和重建也有着非常重要的意义。可运用种子撒播法、移植草皮、挖沟植被法及机械化程度较高的各种喷播植被法(如湿式喷播技术、岩石边坡TBS植被护坡绿化技术、干根网状护坡法、特殊空间绿化技术、公路边坡绿化技术和景观仿真技术等)对高速公路边坡进行植被防护。
(4)附属设施的保护技术。对高速公路的附属设施(如交通管理设施、交通安全设施和服务性设施),需利用绿化和防噪技术,减轻甚至消除大气污染对环境造成的危害,美化环境,将公路与周围自然景观融合。目前,国际上最先进的声屏障材料为泡沫陶瓷,在高速公路两边和高架互通修建泡沫陶瓷消音屏障,可达到非常好的降噪效果。也可采用不留痕迹的自然隔声设计,使环境敏感目标处于噪声影响之外,如采用下穿路基设计和隔声土堤设计。还可利用路基边坡、土堤作为天然隔声屏障,加上景观绿化,体现沿线自然优美景观。
3.4及时养护
高速公路建成后,应专门研发路面修复和养护技术,加强预防性养护,注意路面清扫保洁,及时处理油污,减少路面病害的出现。应加强日常巡查,加大对超限运输的治理,减少路面损坏,对已经出现的病害(如路面裂缝、小坑槽等)应及时处理,防止病害继续发展,影响行车效果。做到及时养护,这既可提高高速公路行车安全性和舒适性,延长使用寿命,提高公路营运效能,还能保护生态环境,实现人与自然和谐发展,走上可持续发展道路。
关键词:技术创新;对外开放;协同;产业国际竞争力;汽车产业
中图分类号:F062.9 文献标识码:A
作者简介:汪芳(1976-),女,南昌人,武汉理工大学经济学院副教授,研究方向:产业经济;宇(1991-),男,湖北十堰人,武汉理工大学经济学院研究生,研究方向:产业经济。
我国“十三五”规划提出树立创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念,在当前中国经济下行压力加剧,制造业亟待转型升级的背景下,创新与开放将是我国未来经济发展的重要战略。大量实践表明,对外开放产生知识转移、溢出等效应,为产业竞争力的提升带来了丰富的外部资源,但也存在着由本土知识吸收能力不足造成的外资与外贸溢出效应不显著、对竞争力提升效果不足的问题;技术创新是对要素的吸收和重新组合的过程,创新与开放的协同作用能产生强烈的互补性,没有创新的开放或没有开放的创新,其对提升产业竞争力的作用不大,要重视两者对竞争力提升的协同强化作用。汽车产业作为对经济总量作用大、产业关联效应强、技术密集度高的国家支柱型产业,自20世纪80年代以来,我国汽车产业在对外开放和技术创新的带动下取得了飞速的发展,但产业规模扩大的背后依旧存在着产业国际竞争力低下的问题,汽车产业近四年贸易竞争优势指数均值仅为-0.057①,其发展进程在制造业中具有典型性。随着我国自贸区建设和“一带一路”战略的实施,已经开始构建对外开放的新格局,生产要素的来源将继续得到拓宽,因此有必要对技术创新与对外开放协同影响产业竞争力的机制展开研究,找出创新与开放协同作用中的现实问题环节,提出提升协同效果的解决方案。
一、文献评述
技术创新能够提升产业竞争力已成为共识。关于如何挖掘创新潜力、释放创新红利,也有大量研究,其中,以Chesbrough教授在2003年提出的开放式创新模式为代表:当创新系统成为一个开放式系统,创新主体便可以从系统内部和外部同时获取创新生产要素、人力资源、专利成果等先进资源;并针对开放式创新模式,通过对高技术企业IBM、Intel、壳牌等公司为对象,对开放式创新进行了理论和实证研究[1]。相较于开放式创新,依据协同学原理提出的协同创新组织模式也强调要素间的互动,对创新系统的作用机制进行了更深入的讨论,如区分出了以大学、企业、研究机构为主体的核心要素和各类辅助要素,在此模式下,各类创新要素被有效整合,创新个体间的边界被打破,创新资源在系统内无障碍流动[2]。随着世界经济关联程度的加深和我国对外开放步伐的日益加快,各类创新要素在全球的流动性将加强,由此必将对我国各层次的创新体系产生重要影响。
针对产业全球化开放②对东道国产业竞争力影响方面的研究,有学者认为由于FDI所产生效应的双面性,其对提升产业竞争力的作用效果仍不明确。张运泉和刘金霞(2012)对我国工程机械行业国际竞争力变动的决定因素进行了实证研究,得出了FDI对行业竞争力影响并不显著的结论[3];康灿华和杨灵灵(2013)在对汽车产业FDI和产业国际竞争力的回归分析后认为汽车产业FDI对产业竞争力的挤入效应高于挤出效应、促进效应高于替代效应[4]。
作为对外开放过程中的直接影响因素,跨国公司的技术转移行为对我国产业创新能力的提升有积极影响。但是在技术转移过程中,跨国公司和东道国企业都会运用占优策略来保护自己利益,在东道国技术进步威胁到其生存时,技术转移将会停止,无法对产业竞争力提升产生持续性的推动作用[5]。因此,需要探索出能有效吸收对外开放红利的新路径,技术创新与对外开放间的作用是解决此问题的研究重点。赵振全等(2011)回归分析后认为FDI本身在汽车产业自主创新能力方面的溢出作用并不显著,但是FDI在与国内部分创新要素耦合之后,极大地促进了中国汽车产业自主创新能力[6],也暗含着技术创新主体、创新要素与其他要素之间存在相互作用的机制。
以上代表性文献共同表明,在一个开放的创新系统中,创新要素间的协同关系将产生1+1>2的协同效应,使各环节创新活动在频繁互动中高效率进行,是产业竞争力提升的重要方式。全球化进程中的对外开放活动是获取外部创新要素的重要来源,但从研究现状看,对外开放过程中的单一活动(因素)对产业竞争力的影响都具有不确定性。如果不能正确处理好对外开放与技术创新的关系,不仅不能产生协同效应,还可能造成产业对外依赖程度加深,丧失产业发展自,失去持续发展能力。
二、技术创新与开放协同影响产业国际竞争力的机制分析
20世纪80年代,波特提出了著名的“钻石模型”来表示决定产业竞争优势的四个关键要素:生产要素、相关和支持性产业、市场需求、产业竞争性结构[7]。以芮明杰(2006)为代表的众多学者提出在“钻石模型”中加入知识吸收与创新能力要素,这样更能体现参与产业国际分工体系的过程,而这一过程也是从产品价值链低端向高端发展[8],即产业竞争力提升的过程。本文归纳出以下四点协同作用机制:
(一)要素定向升级机制
钻石模型中,波特认为,除农业为主和技术水平已经普及的产业外,低级生产要素的重要性越来越低,一个企业或者由企业组成的产业要想具备国际竞争力,就必须创造出高级生产要素。对外开放为我国产业发展带来了大量的资金,但是从生产要素的级别上看,随着投资主体的多元化和国内资本市场的日益壮大,融资渠道越来越多,资金的重要性已经越来越低,在资源要素方面,随着对环境监管的加强,原材料成本优势也在丧失,都已逐渐变为初级生产要素。技术创新过程是一个对要素进行创新重组的过程,创新的各个环节都运用和创造出了高级生产要素,在产品研发阶段,主要依靠受过高等教育的人力资源,在新产品量产阶段,配备专用的自动化设备对产品进行高效率、高质量的生产。在产品生产阶段,还可能对生产要素进行再组合,带来生产技术的重大变革。
当初级技术、市场信息、资金等要素流入到技术创新各阶段,R&D人力资本对初级要素进行消化吸收,使之成为益于创新活动的高级要素,提升各环节创新能力。企业的出口行为将实现外汇资金的积累,为创新提供资金,产品质量的提升将进一步促进出口。出口与创新为新知识的获取提供了可能,这也是两者存在互补性的原因所在[9]。FDI在创新过程的配置下,流向更需要资金的创新部门,同时,FDI通过竞争、示范、人员流动等效应产生技术溢出[10],本土企业的创新活动中的原有研发能力、科研投入水平、研发人员通过对溢出技术的解析则促进了溢出效应的实现。在各创新环节需求的引导下,进出口贸易、FDI产生的要素将经历筛选(创新对开放活动的定向选择)、重组、升级,以满足技术创新各阶段的需求,即低级要素进行着向高级要素定向升级的过程(见图1)。
(二)支持性产业带动机制
跨国公司的进入,通过向下游企业提供以及向上游企业购买中间投入品和服务分别建立与本土企业的前向关联和后向关联,当本土企业为产品供应方时,符合激励相容的前提,即外资企业为获取符合质量的产品,会提出相应技术标准或给予技术支持,拉动了上游供应商技术水平,双方均从中获益。作为供给方,FDI与进口贸易为下游产业提供了优质的中间投入品,但是出于维护产品垄断地位的考虑,跨国公司不会无条件提供技术信息。当前我国制造业核心技术缺失严重,以汽车动力总成的核心部件――发动机与变速箱为例,作为影响汽车性能最重要的结构,在一定程度上可以代表汽车工业发展技术水平,近9年间我国每年平均需要花费101亿美元从国外进口,对汽车产品总进口额占比居高不下,2009年一度超过20%(见图2),这是制造业企业普遍存在的依赖外资、研发动力不足长期积累而成的问题。创新与开放的协同过程是以完成新知识的分解再吸收为目的,使跨国公司由过去的以成本、市场导向型投资转变为以全球专业化生产为出发点,以强化主体产业、完善配套产业为目的的混合型投资。由创新活动来主导外资、进出口产品的选择,引导外商投资部门类别围绕中心产业向上下游产业延伸,形成以对外开放为知识来源,创新为吸收传导功能的前后向及产业间关联网络。
(三)市场需求结构升级机制
技术创新对市场需求的影响方面。技术创新创造出新的工艺、新的产品,为产业带来高收益,带动经济的发展,提高人均收入水平,消费者对于商品的需求也趋向多样化,多样化需求将继续对产业技术创新产生激励作用,于是产生了一个良性循环机制,最终使产业需求结构得到升级,进而影响产品国际市场占有率,提升产业国际竞争力;产品进出口贸易方面,从目前我国制造业出口产品结构来看,主要是低附加值的中低端产品,能为产业带来利润的增长,扩大产业规模,产生规模经济。但是单纯规模的增长对竞争力提升有限,例如目前我国汽车产业大而不强的局面,结构的优化才是竞争力产生的途径。
技术创新研发、生产、销售、新产品四过程中相继会产生新想法、新型专利、新工艺和新产品,新想法的实现可以通过开放环境获取国际先进设备、国际技术人才的支持,由此促进制造业进口贸易结构高级化;出口产品附加值的提升,将带动海外市场需求升级;新型专利的产生将增强技术市场的活力。利用创新与开放协同作用下的市场信息溢出,为企业提供国际市场信息,使我国制造业出口产品由资源要素密集型向技术密集型转变。
(四)竞争效应下知识吸收强化机制
波特认为一个国家内部市场的竞争结构,包括企业的战略、结构和竞争对手也是影响产业竞争力的重要因素。在产业内部,随着市场竞争日趋激烈,企业不能再凭借廉价、自然资源等初级生产要素获得竞争优势,而要凭借异质化产品、先进的组织管理模式和正确的营销策略等手段来获得竞争优势。企业技术创新的动力增强,竞争更加激烈,竞争性的环境加速了产品的升级换代。波特强调的是国内竞争结构,而在开放的环境下,跨国公司以比较优势进入东道国,将加剧国内市场竞争,由此“倒逼”国内企业加大创新力度。
创新过程各环节反馈作用将过滤掉低价值或重复要素,使要素选择更有针对性,避免了对外来资本重复和无效率的投入。在技术创新过程下,不再将外来要素视为初级生产要素,而要将其作为创新要素, 使其进入到技术创新各环节中,对知识的吸收模式由被动学习转为主动探索,过去提倡的learning by doing(干中学)的模式将变为learning by searching(探中学)。协同主体将使各类结构发生改变,进出口产品结构中高新技术产品比例增加,以利润导向型的引资模式转为利润和技术兼顾型,无序的隐形知识将向高级化和有序化发展,为技术创新提供了更多要素,使其成为显性知识,再结合自身的创新要素,完成技术学习与模仿到将先进技术转化为自主创新能力的过程,创新能力、进出口贸易结构、FDI引资质量提升使协同作用增强,相比两者的独立作用,创新与开放协同发展对产业国际竞争力的影响效果更强。
而创新和对外开放的协同作用能显著增强知识吸收作用。以进口贸易为例,在没有技术创新系统作用时,进口贸易的作用就只是提高产品质量和降低产品成本,这一过程中依靠的是生产者通过经验性的模仿制造来实现,并不能形成技术优势。但在技术创新系统与对外开放系统共存且相互联系的条件下,企业进口产品的目的不再仅仅局限于提高生产效率降低产品成本,每一次引进的产品都可以进入到技术创新系统,利用专业人员的知识积累对包含隐形知识的进口产品进行“专业化”的消化吸收,使其成为显性知识,再结合自身的创新要素,完成技术学习与模仿到将先进技术转化为自主创新能力的过程,输出包含特有隐形知识的创新产品,提高知识吸收与技术创新的成功率和效率。
三、技术创新与开放协同水平实证分析
(一)技术创新与开放协同模型
本文根据孟庆松和韩文秀(2000)提出的符合系统协调度模型以及参考赵玉林(2010)、贾军(2013)使用此方法在系统协同方面的具体应用[11-12],以计算技术创新与对外开放之间的有序度。选择创新投入(R&D经费投入强度、R&D人力投入强度)子系统、创新生产(生产类固定资产总额)子系统、创新成果(专利申请量)子系统来表示技术创新过程,设置进口贸易(进口贸易占总产值比例)子系统、出口贸易(出口贸易占总产值比例)子系统、外商投资(外商资产总额)子系统表示对外开放活动,原始数据来自《中国工业经济统计年鉴》、《中国汽车工业年鉴》。
以此类推得到创新生产、成果子系统与出口、进口、外商投资子系统间的协同度。
(二)技术创新和对外开放系统协同水平的测度
首先利用熵权法计算创新投入子系统间序参量权重。熵权法的基本思路是根据指标变异性的大小来确定客观权重。 一般来说,若某个指标的信息熵Ej越小,表明指标值得变异程度越大,提供的信息量越多,在综合评价中所能起到的作用也越大,其权重也就越大。
根据以上步骤,得出创新投入子系统间权重,R&D经费强度(%)权重为W1=0.56,R&D人力投入强度(%)W2=0.44。代入公式(2)得到技术创新和对外开放系统各子系统有序度见表1,两两代入公式(3)至公式(5)中,得到汽车产业技术创新和对外开放系统协同度,见表2。
(三)测度结果分析
根据表1 ,作出技术创新和对外开放系统各子系统有序度趋势图(见图3),六个子系统在2000年至2013年间有序度水平整体上看均有了不同程度的提高,其中创新成果与生产子系统有序度处于不断上升状态,其它子系统尤其是进出口贸易子系统有序度波动最大,在2006年至2009年间出现突降现象。创新投资子系统有序度一直在低位徘徊,且变化趋势与其他子系统不相符合,说明创新投入处于较为“紊乱”状态。整体上看,各子系统的变化时间点存在差异,如进出口贸易子系统有序度在2005年至2010年变化出现时滞,系统处于较差的协调状态,而在2011年以后变化趋势及幅度相似,协同效果较好。
从子系统间协同发展来看,根据表2做出创新投入、生产、成果子系统分别与进口贸易、出口贸易与外商投资子系统协同度趋势图(见图4)。可以看出,三个创新子系统与出口贸易子系统协同度处于平稳波动状态,总体处于较低的协同水平,其中创新投入与出口贸易子系统协同作用较差。我国整车出口贸易中,主要为技术含量和产品附加值较低的商用车,2013年商用车出口占整车出口量的68.18%,而专利技术则集中于实用新型和外观设计专利,占了专利总数的70%技术创新重点集中在工艺创新[13],创新投入未能有效带动出口产品的升级,促进产业国际竞争力的提高。出口贸易与创新投入之间未能形成较好的协同作用。
根据图5可以看出,创新生产与出口贸易间有较高的协同度,在创新生产环节,进口的精密设备让生产自动化程度提高,劳动生产率、产品质量均得到提升的同时成本降低,在国际竞争中,产品的价格优势促进了产品出口,提升了产业国际竞争力。但是进口贸易中,与产品及设备进口相比,专利技术的引进规模较小,缺乏技术基础,创新投入无法充分利用资源、快速带来回报。2013年,各子系统间协同度均低于系统整体协同度。
如图6,创新成果与外商投资子系统的协同度处于波动上升过程,除创新投入与外商投资子系统协同度低于系统整体协同度外,其余均高于系统整体协同度。不可否认,外商投资过程中产生的技术溢出效应为我国汽车产业技术发展起到了重要作用,但从产业可持续发展和产业安全角度来看,产业必须具备自主创新能力,才能吸引由知识驱动的外商来华投资,而不再仅仅是市场驱动,最终掌握创新主动权。
四、结论与对策建议
本文以汽车产业为例,分析了制造业技术创新与对外开放两者的协同提升产业国际竞争力的作用机制,得出了要素定向升级机制、支持性产业带动机制、市场需求结构升级机制、竞争效应下知识吸收强化机制。基于汽车产业1999-2013年汽车产业数据,建立复合系统协同度模型,对“创新”与“开放”的协同水平进行了测算,创新生产、创新成果与进口贸易、外商直接投资活动间协同水平相对较高,创新投入与进出口贸易活动始终处于较低的协同水平,整体协同度虽呈波动上升的趋势,但协同度处于较低水平。针对以上技术创新与对外开放的协同机制与协同水平,提出以下建议:
第一,汽车产业创新投入子系统与外商直接投资间的低协同水平表明,R&D经费和研发人员要素投入与外商直接投资间未能产生良性协同效应,外商投资并未带来创新投入水平的相应提升。作为产业国际竞争力的提升的高级要素来源,其创新潜力是产业可持续发展的重要保证。研发人员的流动性对上下游产业的技术研发和产业整体对外资的吸收能力都有积极影响。因此需要在对外商投资与创新投入间的作用进行外部干预。在未来应该提高外资进入标准,有针对性的引进先进技术和人才,考虑经营收益的同时,不能忽略产业的可持续发展问题。应建立诸如外商企业投资行为的评估机制,对地方政府给予外资的优惠政策、企业招商引资的内容进行严格审查,尽可能避免超国民待遇以及技术重复引进现象的发生,同时,将产业可持续发展列为考核维度,对国内企业技术发展无益、试图垄断国内市场的外资企业,要适当限制其进入。
第二,研发经费投入与对外开放各子系统间的低协同度表明R&D经费投入整体处于紊乱状态。要建立研发经费投入管理机制,提高经费使用效率,对补贴对象进行更加严格的甄选,对补贴后经费流向实施监管并对研发机构成果进行考核,通过施加“压力”来促进企业提高研发效率;企业则应在合资谈判中提出更加具体、可行的要求,比如详细的技术需求,或者采取间接手段达到技术进步的目标,例如要求外方对中方研发人员进行一定课时的培训。
第三,尽管创新系统与对外开放进出口贸易子系统协同水平相对较好,但是出口贸易中,我国汽车产品多缺乏核心技术,未能在技术上形成国际竞争力。目前我国汽车产品出口以发展中国家为主,产品低端。随着巴西、印度等国家汽车工业的进步和我国汽车生产要素价格的上涨,优势将不再明显,亟须提升产品品质,拓宽海外市场。通过海外并购、建立海外研发中心等战略,与发达国家进行合作创新、了解海外市场和相关排放标准等政策法规,加快产品的升级和发达国家市场拓展。
注释:
① 根据1999年至2013年《中国汽车工业统计年鉴》计算得出。
② Cameron、Proudman(1999)认为进出口额、FDI是对外开放程度的直接反映[10],本文以此变量来表征对外开放活动。
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关键词 价格总水平 初始冲击 经济结构国际价格
2003年中国经济增长率突破了10%,开始进入到了新一轮的高增长周期。与以往高增长总是伴随高通胀不同,本轮高增长周期实现了高增长低通胀0这一最佳组合。但2006年底,这一局面被打破,价格总水平开始了新一轮的上升过程,消费价格指数最高达到了8%以上,并在6%以上的高位运行了近一年。以2008年11月消费价格指数回落到3%以下为标志,本轮价格总水平上升过程结束。本轮价格总水平上升虽然开始于2007年左右,但其酝酿、发生、发展过程是与2003年以来的整体经济增长形势分不开的。在此期间,在中国和世界范围内出现了一系列影响总供求关系的重大事件,如中国经济的结构性转变、全球化加速、全球流动性过剩、全球失衡加剧、石油等国际大宗商品价格上涨、次贷危机及由其引发的全球金融危机和重大灾害瘟疫等。以上各种因素对价格总水平的变化或多或少都施加了一定的影响,使本轮价格总水平上升的成因与机理显得非常复杂,加大了治理价格总水平上升的难度。
一、新一轮价格总水平上升的主要特征
从2006年底开始,中国的消费价格指数上涨明显加快,由年中的1%左右上涨至2%左右。至2007年3月又突破了3%,达到3.3%,以后逐月攀升,呈现出一路上涨的态势。2008年2月消费价格指数达到817%,为本轮价格总水平上升的最高点。随后开始回落,但直至2008年6月消费价格指数仍在7%以上。进入下半年以后,消费价格指数回落明显加快,单月同比涨幅从6%左右降至4%左右,一直持续到2008年10月。11月消费价格指数降到了3%以下,标志着本轮价格总水平上升过程结束。本轮价格总水平上升过程中呈现出一些突出的特征事实,这些特征与本轮价格总水平上升背后的成因和机理有着紧密关联。
(一)价格总水平上升的结构性特征明显,上涨主要集中在食品和居住两大类商品
本轮价格总水平上升主要集中在食品和居住类商品。食品、居住两个大类在计算CPI时的权重较大,其对居民消费价格总水平影响也比较大。2007年食品和居住类商品对居民消费价格总水平涨幅的贡献度分别为81.9%和12.8%,2008年1-11月分别为78.6%和13.6%。2007年和2008年这两类商品对CPI上升的贡献度合计分别为94.7%和92.2%。
从月度数据看,从2006年12月开始,食品和居住类商品的价格对CPI上涨的贡献都保持在90%左有。食品类权重约为CPI的1/3,但其贡献占比却基本上维持在2/3以上,最高达到89.5%。两类商品对CPI的影响最高点出现在2007年7月,在CPI上涨的5.6个百分点中,食品和居住分别贡献了4.9和0.6个百分点,两项合计为5.5个百分点,贡献占比达到98.6%,其他商品价格上涨的影响几乎可以忽略不计。虽然从2008年7月开始,食品价格上涨对CPI贡献有所下降,但居住价格贡献度却保持升势,两者仍是导致居民消费价格上涨的主要影响因素。
拉动食品价格上涨的主要是肉禽及制品、禽蛋、粮食和水产品四类商品。其中肉禽制品的价格上涨幅度最大,成为食品价格上涨的主要推动力,这一点与2003-2004年价格上涨由粮食价格拉动不同。2007年肉禽制品全年的涨幅高达31%,从2007年5月至2008年6月的14个月中,一直维持25%以上的单月涨幅,最高涨幅出现在2007年8月,涨幅达49%,其中猪肉价格上涨迅猛达64.8%,带动其他畜禽及制品的价格快速上涨,也带动了油脂价格同步上扬,从2007第二季度开始,油脂价格涨幅保持在20%以上的涨幅,并且呈现高位攀升的格局。禽蛋价格先扬后抑,从2006年11月至2007年8月,单月涨幅从10.1%快速上涨到34.8%,之后出现回落,并保持平稳运行。粮食价格稳中有升,涨幅维持在6%以上。水产品价格从2008年2月开始,保持迅速上升的态势,价格涨幅维持在10%以上,成为当年涨价较明显的食品类商品。
(二)本轮价格上涨中cPI与PPI、GDP缩减指数的关系发生变化
在本轮经济增长开始的初期,CPI和PPI的涨幅基本相当。但随后PP!的涨幅开始明显超过CPI,两者之间的缺口也越来越大。在2004年那轮价格上涨过程中,PPI上涨高于CPI的格局仍然维持。但从2005年年末开始,PPI和CPI的涨幅开始接近,到本轮价格上涨开始时2007年年初,两者的关系发生了逆转,CPI的涨幅开始超过了PPI,直到2008年上半年CPI涨幅开始回落以后,PPI的涨幅才重新超过CPI。
PPI的上涨也具有明显的结构性特征,主要是由采掘业和原材料工业的价格指数上涨带动。采掘业工业品的涨幅平均在20%左右,原材料工业的涨幅也在10%以上,而生活资料的涨幅只在4%左右,其中耐用消费品价格还是下降的,下降幅度在0.5%左右。这一上涨特点还可以从原材料燃料动力购进价格指数变化中得到进一步的印证。原材料燃料动力购进价格指数平均上涨幅度在12%左右,其中的燃料动力价格上涨达到了20%以上,黑色金属价格涨幅接近于20%。由于能源原材料产业产品是几乎所有产业的基础中间投入品,这种情况表明能源原材料价格上涨在本轮价格水平上升中起到了很大的作用。
CPI与更为广泛度量价格变化的GDP缩减指数间的关系也发生了一些新的变化。近年来,GDP缩减指数的涨幅一直高于CPI,两者的差额自2004年后开始不断扩大,表明整体经济的价格水平上升幅度要高于CPI所覆盖范围内的商品和服务。实际上自2004年起,GDP缩减指数增长就开始超出了3%,但这一整体经济价格上涨态势并未被CPI所反映。自2007年起,CPI与GDP缩减指数间的差额同前期比明显缩小,表明整体经济的价格上涨结构出现了新的变化,CPI覆盖领域内的商品和服务价格上涨速度开始赶上别的领域内商品价格上涨速度。
(三)本轮价格总水平上升中中国价格总水平变化与国际价格变化的关联度高
在进入本世纪之前,中国价格和国际价格的关联度不高,两者的变动基本上是独立的。而进入本世纪后,特别是本轮价格总水平上升中,中国价格变动与国际价格的变动显现出很高的同步性。不仅上涨的走势相同,而且上涨的结构也都相当类似。从走势上看,主要国家的消费价格指数都在2007年左右开始上升,2007年和2008年1-9月,美国通货膨胀率分别为4.4%和4.6%,欧元区通货膨胀率分别为313%和3.6%,都明显高出前期水平。发展中国家的通胀水平也明显上升,2007年印尼、印度、沙特、南非、巴西的通货膨胀率分别为6.6%、5.9%、12%、9.3%、4.5%,阿根廷、委内瑞拉均超过10%,俄罗斯的通货膨胀率为12.8%;均明显高出上年的水平。
从上涨结构上看,各国价格上涨也普遍是由食品、能源原材料价格上涨带动的,食品能源价格上涨对CPI的贡献多在50%-80%之间。这与2007年以来,国际大宗商品价格猛涨关系密切,据国际货币基金组织和世界银行等机构的统计,2007年国际市场原油价格上涨50%、铁矿石价格上涨95%、电解铜价格上涨40%、铝土矿价格上涨30%。同期全球小麦价格飞涨112%、玉米价格猛涨47.3%、大豆价格飙升75.1%、大米价格上扬3.1%;大豆价格达34年来最高,玉米价格达到11年来最高。2008年一季度,全球小麦、玉米、大豆和大米价格再度上涨,比上年同期分别上升120.9%、29.0%、80.8%、42.8%,大米价格达到19年来最高,小麦价格创下28年来最高。
(四)本轮价格总水平上升是在流动性过剩背景下展开的
从货币超额供给、银行的存贷差、存贷比以及超额准备金率指标等各种指标来分析,都可看出在本轮价格总水平上升前的一段时期,我国存在着一定程度的流动性过剩。以M2超额供给来衡量,也就是广义货币供应量增长率与经济增长率和价格水平上升幅度之和的差额,从2005年第3季度至2006年第4季度期间,M2超额供给状况比较严重。同时2005年和2006年的货款增长率也较高,明显超出了前几年的水平。同期在世界范围内也存在着全球性流动性过剩。中国的流动性过剩与全球流动性过剩之间也存在着一定的关联。虽然并不能由此就断定中国价格总水平的上升一定与流动性过剩有关,但存在流动性过剩这一背景,使通胀升级失控的风险明显加大。
二、本轮价格总水平上升的成因分析
(一)理论分析框架
与以往的通货膨胀不同,本轮价格总水平上升是在中国经济发展阶段出现新的转换和外向度快速提高的背景下发生的,结果导致总量、结构和国际因素交织混杂在一起,这在相当程度上增大了识别通胀原因和分析通胀机制的难度。理论界因此对本轮价格总水平上升的原因也存在着很多针锋相对的看法。
对本轮价格总水平上升成因存在较多分歧,一方面是由于观察视角的不同,另一方面也是由于论者所采用的基础理论与相应的分析框架存在着不同。经济学中有关通胀的理论流派众多,并未形成统一的思想。但现代经济学倾向于把产出与价格的波动归因为外部因素对经济体的冲击,经济体对外部冲击进行响应、调整和再均衡的过程决定了产出和价格变化的动态。这一理论分析框架目前接受程度较高,应用也较广泛,本课题也将采用这一分析框架。从这一分析框架出发,本课题需要回答,一是引致本轮价格总水平上升的初始冲击来自哪里?从供给面看,可能的冲击源有生产率变化、经济系统外的意外冲击如灾害疫情、成本变化等。从需求面来看,冲击源则有外需、货币政策等。而体制变化则可能同时影响供给与需求两方面。所确认的冲击应是原生性和初始性的,而非继生性和派生性的。这是由于冲击的传递是一个很长的链条,如果不从源头上厘清,则因果关系会发生变化。二是冲击是如何传递的,也即机理,确认冲击如何作用于总需求和总供应以及不同部门的供给和需求,进而影响不同部门价格与总价格水平。
(二)本轮价格总水平上升初始冲击的确认
1、猪肉及农产品价格上涨是由供给冲击还是需求拉动导致?
普遍公认本轮消费价格总水平上涨源自猪肉价格上涨,猪肉价格上涨带动了其他肉类及至粮食价格的上涨,从而推动了CPI的上升。猪肉价格的上涨要么来自于需求的上升,要么来自于供给的不足。从长期看,随着人口增长、收入水平提高和饮食结构的改善,对猪肉的需求是稳步上升的。但短期内对猪肉的需求是基本稳定的,对猪肉直接需求因素不能解释价格的突然上涨。从猪肉供给方面看,2007年全国肉类总产量为6800万吨,出现了罕见的下降,比上年下降了3.5%,其中猪肉产量下降了9.2%。由此可以看出,猪肉价格上涨的直接原因是在供给方面。
导致猪肉生产下降的主因又是什么呢?一个可能的原因是2006年和2007年爆发的猪蓝耳病疫情,如果疫情能够充分解释猪肉供给减少的话,这将是一个典型的意外供给冲击案例,即由经济系统外的不可预测冲击导致了供给减少从而暂时推高了价格。只要这种冲击在可控的范围内(不改变整个社会的通胀预期)和暂时的,就无需作出强烈的收缩总需求的政策反应,只要实施旨在改善短缺部门供给的供给方政策即可。但进一步的分析表明蓝耳病不太可能是猪肉产量如此大幅下降的主因,据统计因蓝耳病而导致的生猪发病和死亡主要发生在2006年,全年发病生猪379.8万头,死亡99.2万头。而2007年截止到疫情基本结束的9月,发病和死亡的生猪数量分别只为28万头和7万头。2006年与2007年发病和死亡猪占本年度生猪出栏量的比例分别为0.78%和0.06%。这一比例非常低,即便考虑其间接影响也不太可能导致猪肉产量近10%左右的下降。况且疫情更为严重的2006年猪肉产量还是上升的。所以疫情这一冲击不应是2007年猪肉产量下降的主因。
2007年猪肉产量下降的另一个可能来源是养猪收益的变化。由于成本与价格的变化,2006年养猪效益明显下降,据一些地区的典型调查,当年每头仔猪、母猪分别亏损80元和500元。农民养猪的积极性因此受到打击,放弃生猪养殖和宰杀母猪的现象明显增多,结果致使2006年年底生猪存栏数比上年下降了3.3%,为2007年的猪肉产量下降和价格上升埋下了伏笔。而养猪收益变化又是由价格和成本两方面的因素决定的。由于我国生猪饲养的小生产特征明显,猪肉价格明显受蛛网效应的影响而周期性地出现价格波动。2006年年中猪肉价格下降到近年来的低点,比前期最高点下降了近30%。猪肉价格下降明显对养猪收益产生了很大的影响,但进一步分析可以看出养猪成本上升在养猪收益下降中起了更为主导的作用。一般在养猪成本中饲料成本约占70%
以上。图6是以市场相对平稳的2003年年中为基数的猪肉和饲料价格定基指数。可以发现,尽管自2003年以来猪肉价格出现了较大波动,但其价格水平从未低于2003年。既使在猪肉价格处于近年低谷的2006年6月,其价格仍比2003年年中高出11.1%。因而从2003年到2006年整个时期来看,养猪收益的下降都是来自于成本的上升。同期饲料价格上涨幅度为24.1%,明显高出了猪肉价格的上涨幅度。
生猪饲料的主要成分为玉米和豆粕,分别占生猪饲料成本的60%和20%,而饲料成本又占了养猪总成本的70%以上。玉米与大豆价格的上升是推动生猪饲料价格上涨的主因。2003年至2006年,玉米和大豆的价格上涨了近40%。我国玉米主要是国内生产,而大豆主要依靠进口。但无论是从国内还是从国外的情况看,玉米、大豆和其他农产品价格上涨都与能源原材料价格上涨密切相关。一方面这是由于化肥、薄膜等农资的上游产品多为能源和矿类产品,能源原材料价格上涨对农产品生产成本影响显著。另一方面,能源价格上涨还带动以玉米、大豆为原料的生物燃料产业迅速发展,拉动了玉米大豆需求快速上升,致使玉米大豆价格不断攀升。而能源作物价格上涨,又通过需求和耕地使用中的替代效应对其他农产品价格上涨起到了拉动作用。
因而猪肉和其他农产品价格上涨从自身来看是由成本上升推动的,但成本上升的原因则指向了能源原材料价格上涨。从图8可以看出,中国农业生产资料价格指数与原材料、燃料和动力购进价格指数关系密切。这表明农产品价格波动在此轮价格水平上升中并不是孤立的和偶然的,而与能源原材料格价格波动有密切关联。从这个意义上说,猪肉和其他农产品价格上涨只是本轮价格上涨传递中的一个环节,而非初始冲击源。
2、能源原材料价格上涨是输入型吗?
(1)国际、国内能源原材料价格联系紧密
原材料与能源价格大幅上涨是本轮价格总水平上升中的又一显著特征。与农产品不同的是目前我国原材料与能源需求量中的相当大部分需要依靠国际市场满足,据估计2007年我国原油的对外依存度接近50%,铁矿石为51.7%,铜为80%,铝土为63%,铬镍为90%左右,钾盐为70%左右。相应我国初级产品进口中四种矿物比重不断升高,从1999年的27%上升到2008年1季度的64%。
能源原材料产品对国际市场依存度高导致这类产品的价格受国际价格的影响很大。自2004年以来,国际原材料与能源价格一路上涨,名义价格上升幅度之大之快是历史上罕见的。以IMF的商品指数计,2008年商品价格较2003年上涨了1.8倍,年均上涨23.3%。从图9中可以看出,2004年以来中国的原材料与能源价格与国际商品价格走势基本相同。一些重要产品如铜铝价格与国际价格更是亦步亦趋(图10)。这表明尽管存在着汇率变动、国内价格管制等阻碍国际价格向中国价格传导的因素,当前中国的原材料与能源价格变动趋势已基本是由国际市场价格变动决定了。根据前文的分析,能源原材料价格上涨又是带动包括农产品在内的其他产品价格上升的主因,因而国际能源原材料价格上升应是此轮中国价格总水平上升的主要驱动力。
(2)需求增长是国际能源原材料价格上升的主因
导致国际能源原材料价格上升的主因又是什么呢?首先从国际能源原材料市场供求关系来看,需求增长的变化是主因。在供给面虽有一些小的短暂的供给冲击(如飓风、现实和潜在的地缘政治冲突等),但并未对实际供给能力造成任何实质性的影响。在油价大幅攀升的过程中从未出现过供给中断的现象也可以证明这一点。而在需求方面,在世界经济持续高增长的带动下,原材料与能源的需求持续上升。由于能源原材料业的供给能力形成周期较长,且多处于垄断状态存在进入壁垒,对需求增长的响应较慢,结果导致国际市场供求关系趋紧,进而推动价格上涨。
以原油市场为例,原油消费量由2004年年初的每日不足8000万桶上升到2007年底的8500多万桶,增长了6.25%。而石油生产能力的扩充明显要慢,同期日生产量由接近8000万桶上升到8155万桶,仅增长了1.9%。结果导致生产量与消费量的差额不断扩大,2004年时差额约为每天180万桶,而2007年差额扩大到了每天370万桶。与此同时,OPEC的原油剩余生产能力也不断降低,估计剩余能力仅为生产能力的2%-3%左右,应对需求波动的能力十分不足。这种供不应求的市场格局为油价上涨提供了充足的动力。
当然导致能源原材料快速上涨并不只有供求关系这一个因素。能源原材料的需求尽管持续增长但速度并不是很快,看起来难以支持价格如此大幅的上升。如石油需求2004年以来年均增速只有1.2%左右,而同期WTI年均油价上涨率超过了20%。出现这种情况的原因一方面是由于原材料与石油类产品的短期供给与需求价格弹性均较小,当供需不平衡时需要价格较大幅度的变化来实现市场均衡。另一方面在供求关系之外,确实也存在美元汇率和投机等其他因素对原材料和石油价格产生了影响。2005年年末美元开始加速贬值后,其实际有效汇率由2005年时的95下降到2008年中时的82左右。
投机也是人们普遍认为的导致本轮原材料和油价上升的重要因素。近年来,大宗商品市场金融属性化明显,金融投资者大规模进入大宗商品市场,市场上的投机活动比以往明显增多。但投机因素在价格上涨过程中到底发挥了多大作用,看法却并不一致。如OPEC坚持认为原油市场供需基本平衡,油价上涨是投机所致。但IMF的研究表明,市场数据很难支持投机发挥主导作用的看法。如IMF经格兰杰检验,发现金融投资者看多持仓数与价格变动之间不存在因果关系,当油价达到最高点前金融投资者的看多持仓数实际上是在减少的。另外,IMF还比较了有期货市场和无期货市场的大宗商品市场价格变化情况,发现一些无期货市场(也就是无金融投机活动)的商品价格如铁矿石、大米等的上涨程度超过了有期货市场的黄金和原油。这些情况表明投机活动的影响或许并没有人们通常认为的那么大。
当然,仅凭一项研究还不能就得出十分确定的结论。但总体来说,投机因素是在供求关系的基础上发挥作用的,其效应是使价格波动进一步被放大,但其自身难以决定价格波动的方向。能源原材料价格在次贷危机后突然崩盘也可佐证这一点。国际油价在次贷危机中仍一路上涨至147美元的历史高点,但当确认实体经济受次贷冲击而减速能源需求将减少时,油价就开始掉头出现了猛烈的下跌。其他一些原材料产品价格也出现了类似的情况,如铜价从2008年7月8940美元,吨的高位,跌至7667美元/吨。国际锌价从4166美元/吨降至目前的每吨不足2000美元。铅价也由3895美元/吨降至目前的2116美元/吨。2008年6月,世界矿业巨头必和必拓宣布旗下5月才投产的镍
矿关闭4个月,但这并没有挡住镍价下滑的势头,目前镍价在20825美元/吨左右。这些情况表明供求关系仍是决定国际原材料和能源市场价格的基本因素。
(3)国际能源原材料需求增长中的中国因素影响明显
如果国际原材料和能源价格变动主要是由需求增长带动的,那么接下来的问题就是国际需求增长中中国起了什么作用?如果中国在国际需求增长中不起显著作用,中国需求变化对价格无影响,则中国就只是国际价格的接受者,对中国来说国际原材料与能源价格上涨将完全是外生因素,中国本轮的价格总水平上升也将是典型的外部输入型通胀,或称外部冲击型的通胀。
但从过去几年中国对大宗商品的需求增长速度以及中国在需求增量中的份额来看,中国需求因素对国际总需求的影响很大,如2007年中国的原油需求占世界原油需求的比重为9.3%,仅次于美国而居世界第二位。而在增量方面,中国需求增量占到世界总增量的35%,2006年中国需求增量曾占到世界总增量的64%。再如中国铁矿石的消费增量达到世界增量的90%。
由于中国在需求量特别是需求增量中的比重上升迅速,使中国原材料和能源的进口在世界总贸易量中的比重也迅速提高。在一些重要大宗商品贸易中中国已经占有相当份额,特别是在增量中中国常常占第一,有些产品甚至占有了产品增长的绝大部分份额。中国已成为全球铁矿石、铜矿石和大豆的最大进口国,原油的第三大进口国。中国铁矿石进口额占世界铁矿石贸易额的比重达25%,铜矿石占20.6%,原油占8.2%。这些都标志着中国已在全球初级产品市场上扮演着举足轻重的角色。
因而中国的需求量以及与之相应的进口量规模都已大到足以影响国际价格的程度。2003年以来中国原油与原材料进口量的增长都伴随着单价的上升,中国需求对国际价格的形成有着重要影响。当然另一方面也需要指出的是,目前的国别需求统计只是表观统计量,并没有考虑加工后再出口的因素。中国作为世界制造业基地有大量的工业制成品出口,其中蕴涵了相当数量的能源与金属出口。因而有相当一部分中国需求实际上是世界需求,只不过在表观需求上表现为中国需求。
综上所述,2004年以来的国际能源原材料价格上涨主要是由世界性需求增长带动的,中国需求在其中也扮演了重要角色。因而国际能源原材料价格上升对中国来说不能简单看作是外部影响,中国的价格总水平因此而上升也不能简单看作是外部输入型或是外部冲击型通胀。需要继续分析追踪世界和中国需求增长的来源,才能正确认识本轮价格总水平上升的初始源头。
3、中国和世界经济增长的驱动因素
以上从本轮价格总水平上升的两个特征事实开始的追踪,把本轮通胀的初始源头指向了2003年以来中国和世界对能源原材料的需求增长。这一需求增长的产生显然是源自同期中国和世界经济增长的加速。
(1)2003年以来的中国经济高速增长主要来源于外需拉动与产业结构重化工化
自2003年开始中国经济增长率就超过10%这一长期历史平均水平,以10%以上的增长率连续增长了5年。改革开放以后,这种情况只是在1992-1996期间发生过。这一时期中国经济增长有几个重要特点对我们理解本轮价格总水平上升很关键。
首先从需求因素来看,净出口对经济增长的拉动作用迅速提高。净出口对GDP的贡献率由2003年时几乎为0迅速上升到20%左有,拉动的GDP增长百分点也由2003年时的接近0,上升到2个百分点以上。与净出口贡献率和拉动百分点的上升相伴随的是资本形成贡献和拉动百分点的下降,而最终消费的贡献和拉动百分点基本稳定。由于这一时期净出口和资本形成增长率高于最终消费,最终消费在GDP中的比重逐年下降,由2003年时的56.8%下降到2007年时的48.8%。下降主要是在2003-2005年间完成的,2005年以后最终消费率有趋稳的趋势。
我国货物和服务净出口主要来自于货物贸易顺差。2003年自2007年期间,我国贸易顺差由255亿美元上升到2618亿美元,如按人民币计增长了8.6倍,远高于同期现价GDP0.83倍的增长。从贸易顺差的来源来看,欧美等发达经济体是我国贸易顺差的主要来源。如2008年前10个月最大的贸易顺差来源地依次为香港、美国、荷兰和英国等。由于香港主要为转口贸易,贸易顺差最终来源地主要还是美国和欧洲等国。2003年至2007年期间,中国对美贸易顺差由586.1亿美元上升到1633.3亿美元,增长了1.8倍。
净出口拉动贡献的上升主要是由出口增长带动的。中国的出口规模已由2003年时3.6万亿元人民币上升到2007年的9.3万亿元人民币,增长了1.58倍。主要出口市场与顺差来源基本一致,欧盟和美国约各为20%,香港为15%,日本为8.5%左右。以上四个贸易伙伴合计,接近中国内地出口市场的2/3。
中国外需快速增长来源于两方面的原因:一是由于同期世界经济增长明显加快,二则是由于这一时期全球化加速。中国正式加入WTO,贸易环境趋好。同时世界制造业分工结构调整,大批制造业生产能力进入中国,构成了出口的主力。
其次从产业结构上看,拉动这一时期中国经济高速增长的主要是重化工业。2003-2007年间,中国工业重工业增加值年均增长31.7%,大大高于同期轻工业24%的增长率。重工业在中国工业中的比重也由2003年时的67%上升到2007年时的71%。
在重化工业中,基础金属原料和材料密集型机械设备部门增长迅速。从各产业对工业增长的贡献来看,这一时期对工业增长拉动贡献最多的前十位的行业均为重化工业,其贡献率总和达到58%。而在前十位中直接进行能源原材料生产和加工的行业就有6个。全部能源原材料生产和加工行业对工业增长的贡献达到约44%。新世纪初年钢产量强劲增长是我国重制造业崛起的标志性事件。20世纪初全球钢产量3000万吨,世纪末接近8亿吨,主要增长发生在美欧日和前苏联等地区。我国钢产量在1999年1.28亿吨的基础上快速增长,到2007年已达到近5亿吨,成为新的全球增长引领者。作为重制造业崛起的另一表现,我国在机械设备、运输设备、汽车等部门产量占全球比重过去6-7年里持续每年提升1-2个百分点或者更高。
与重化工业相联的是中国消费结构的升级和城市化的推进。2006年中国人均GDP水平达2001美元,进入到了新的消费结构变动活跃期。整体上看,消费结构的升级是由满足温饱需求的“吃、穿、用”阶段,向满足小康需求的“住、行”阶段升级;由百元级的小型耐用消费品(如手表、自行车、缝纫机),向千元级的中型耐用消费品(如彩电、电冰箱、洗衣机等家用电器)升级之后,又向着万元级、特别是数十万元级的大型耐用消费品(如住房、轿车)升级。城市化是重化工业化的另一动力,中国的城市化水平持续
提高,带动钢铁、工程机械、建材等重型工业增长加速。总而言之,消费结构的升级、城市化的推进和相应的产业结构的升级,是中国本轮经济周期上升阶段的重要推动力。
(2)美国和发达经济体宽松的货币政策是2003年以来美国经济增长的主要动因
受2000年前后美国网络泡沫破灭和9・11恐怖袭击影响,美国和世界经济进入了又一轮的调整周期。2001年世界经济达到谷底。自2002年起美国和世界经济开始复苏,2003年以后复苏的步伐更是明显加快。世界最大的两个经济体欧盟和美国分别在2003年和2004年起经济增长超出其潜在水平,发展中国家经济也明显提速,带动世界经济进入到了一个新的高增长期,增长率达到上世纪80年代以来的最高。
这一时期世界和美国经济能够迅速复苏的主要原因,是美国和其他发达经济体实行了十分宽松的货币政策。为刺激经济增长,美联储从2000年起连续13次降息,把联邦基金利率由最高时的7%直降至1%的水平,并停留了长达一年左右的时间。低利率带来流动性过剩,也刺激了美国房地产业的繁荣,而美国房地产业的繁荣又支持了美国消费的增长,使美国消费在IT泡沫破灭后未出现大的调整。美国经济在消费增长的带动下也迅速走向复苏,但由于消费的增长不是由实际收入增长带动的,而是信贷和在房价上涨背景下通过房贷抵押贷款的再融资来支持的,这使得经济增长的基础很不牢靠,也为次贷危机的爆发埋下了隐患。
美国消费的超常增长超出了美国经济的供给能力,导致美国经常项目赤字大幅增长。而美国的经常项目赤字扩大又构成了包括中国在内的世界很多国家外需的增长,进而带动了世界经济整体增长加速。此外,还有一批新兴市场国家如印度、巴西、俄罗斯等在各种内外因素的作用下,也进入到了一个经济较快发展时期,对这一时期世界经济增长加速也有贡献。
4、本轮价格上涨的初始冲击源
综合以上的分析,可以得出结论:本轮价格上涨的初始冲击源来自于三个方面,一是中国经济进入工业化中期后的结构性变化,表现为消费结构向住房、汽车等十万元级别消费的转变,产业结构向重化工业转换和城市化的加速;二是全球化的加速,全球贸易更加开放,全球产业分工调整,制造业向中国转移加快;三是美国宽松的货币政策,出现全球性的流动性过剩。
从初始冲击来看,本轮价格总水平上升的成因确实具有复杂性。中国经济的结构性转变是国内因素,而美国货币政策为国际因素,全球化则是中国和世界经济互动的结果,兼有国际国内的性质。从结构和总量的角度来看,中国经济的结构性转变为结构因素,而美国货币政策为总量因素。而全球化则兼有结构、总量和体制性质。
我们认为,以上三方面的初始冲击是推动本轮中国和全球价格总水平上升的主导性因素,其他一些因素如农产品价格周期性波动、瘟疫、地震、雪灾等短期冲击以及土地环保成本上升等较长期因素,尽管对价格总水平变化也有一定的影响,但都只是在边际上起作用,在本轮价格总水平上升中并不起主导性的作用。
三、本轮价格总水平上升的机理分析
(一)初始冲击对价格总水平的影响和传导机制
1、中国经济结构性变化与全球化影响机制价格总水平的机制――从高增长低通胀向高增长高通胀的转变
在开始阶段,初始冲击对总价格水平的影响是正向的,使中国和世界经济均处于高增长和低通胀状态。这主要由于:一是中国经济的阶段性变化使生产率增长加快,从而提高了中国经济的总供给水平和满足需求的能力,这是发展阶段进入工业化中期后的一个显著特点。生产率增长加快不仅降低了产品成本,也使供给能力增长迅速,相当一部分的制造业产品市场特别是终端消费品市场处于供过于求的状态,从而从成本和供求关系两端抑制了价格的上涨。二是这一时期全球化推动全球产业分工调整加快,将中国、印度以及众多新兴市场国家卷入了国际分工的浪潮之中,大量廉价劳动力纳入全球生产体系之中,使世界生产的劳动力成本大幅下降;全球化还加快了美国等发达国家的新技术在全球的扩散,促进了全球技术水平和生产率的上升,导致单位产品成本大幅下降;全球化还进一步推动了国际分工与专业化,特别强化了中国和美国分别为代表的在制造业和金融服务内的分工,由此产生了巨大的规模经济与专业化效应,进而提高了生产效率。
这些因素共同作用的结果使中国经济和世界经济出现了“高增长、低通胀”的黄金期。尽管增长不可避免地带来能源原材料产品的需求与价格的上升,但下游产业的生产率高增长消化了成本上升的影响,导致了2003-2007年出现生产资料价格和工业品价格高涨与居民消费价格低迷的局面,PPI与cPI之间的传递率达到历史最低点,且缺口不断扩大。
在全世界欢呼进入到了一个新的价格大缓和(Gteat Moderation)时代声中,美国和欧盟等世界主要经济体的增长率在2003年左右开始超出其潜在生产率。但货币当局并未积极采取紧缩措施,主要是他们把由全球化等因素带来的阶段性生产率提高误认为是生产率的永久性上升,从而认为在当时政策姿态下,高增长与低通胀是可以长期持续的。但实际上随着专业化分工和规模经济的基本形成以及技术扩散势差的减小,初始冲击在开始阶段带来的生产率增长效应逐渐进入了递减阶段,下游产业对成本上升的消化能力也开始减弱。而另一方面受能源原材料市场供给弹性低和资源稀缺性上升的影响,原材料和能源价格涨幅开始大幅上升。在这两方面的因素作用下,PPI与CPI之间的低传递率开始出现逆转,PPI与CPI之间的正向缺口不断缩小并向负缺口转化。以CPI度量的价格总水平也相应开始上升。
这一变化也同样反映到了总量关系上,从图18中可以看出中国GDP增长的负向产出缺口逐渐减小,并在2007年出现了小的正向缺口,即实际增长率由低于潜在增长率转向了高于潜在增长率,出现了某程度上的总需求大于总供给。价格总水平在这一时期出现明显上升也正是总量关系发生变化的集中反映。
2、美国宽松货币政策的影响――流动性过剩的国际传递
美国宽松的货币政策是本轮价格总水平上升的一个重要始终冲击。其效应通过多种渠道影响到中国的价格总水平。首先从实体经济角度看,美国宽松货币政策支持下的消费增长,是拉动中国经济这一时期增长的最为重要的因素之一。中国经济增长率不断攀升,直至达到超出潜在增长的水平,外需的贡献是主要的。包括外需在内的总需求增长过快,对价格上涨产生了很大的推力。
其次从货币金融的角度看,中国的固定汇率制加上结售汇制度,几乎相当于进口了美国的货币政策,美国货币政策的宽松必然导致中国货币政策的宽松。在贸易顺差增长、FDI和非顺差非FDI的外资大量流入冲击下,中国通过外汇占款方式发放的基础货币增长迅猛。从图19中可以看出,在金融机构资金运用中外汇占款的比重已由2006年初时的
24%上升到目前的31%左右。尽管央行通过发行央行票据等方式进行了大量的对冲操作,但由于商业银行可以通过提高资金使用效率等方式进行反对冲,央行并不能完全实现对冲的目标,中国因此也出现了一定程度的流动性过剩。在2006年到2007年期间,M2的增长明显超出了GDP和CPI之和。受分配格局的影响,中国的流动性过剩主要作用于投资和资产价格领域,对消费的直接影响较小。此外,由于贸易部门可以通过结汇获得资金,央行的对冲对高增长的贸易部门并不构成很强的制约,贸易部门的增长仍然强劲。投资与贸易部门的高增长又拉动上游能源原材料价格上升,进而通过成本上升的方式传递到消费品行业。
美元流动性过剩还导致美元汇率走低,为以美元标价的国际大宗商品价格上涨增添了新的动力,这种国际价格上涨进而又通过进口渠道传递到中国的国内价格。此外大宗商品市场的投机活动也与美元流动性过剩有关。对大宗商品价格上涨也起到了一定的推动作用。
(二)对不同部门的冲击与响应――价格上涨结构性特征的形成
以上主要是在总量层面上分析了初始冲击对价格总水平的影响。而要理解价格上涨的结构性特征,则需要深入到部门层面上进行分析。从部门层面看,出现价格上涨的结构性特征主要是由于:
一是对不同部门的成本冲击不同。由于各部门的技术经济特征不同,投入结构不同,因而导致冲击对各部门的成本影响不同。在其他条件相同的情况下,显然遭受成本冲击较大的部门,越有可能出现高于其他部门的价格上涨。图20是2006年和2007年农业和主要制造业部门的加权平均中间投入价格变化情况。从中可以看出在冲击作用下所有主要部门的加权中间投入价格都在上升,其中农业、食品制造、石油加工等行业的加权中间投入价格上涨是各产业中最高的,这是这些部门产出价格上涨高于其他部门的一个重要原因。
二是各产业中间投入使用效率变化方向与速度不同。中间投入使用效率是生产率的一个方面,拥有较快生产率增长率的部门能够更有效地吸收成本上升因素,保持价格的相对稳定。而生产率增长较慢的部门在成本上升的情况下要么只能向外转移成本,要么减少供给,这两种情况都会导致价格的升高。这里我们测算了2005年至2007年间主要部门的实际中间投入利用效率指标,即观察以基年不变价来衡量的一单位产出中中间投入实物份额的变化。负数表示一单位产出中中间投入实物份额比基期下降,利用效率上升;而正数表示一单位产出中中间投入实物份额比基期上升,利用效率下降。根据我们的计算,大部分工业部门中间利用效率都在提高,因而能够更好地抵御中间投入成本上升的冲击。而农业、电力、石油加工业和其他设备制造等行业的实际中间投入利用效率则出现下降,表明这些行业对中间投入成本上升缺乏消化能力,相应其产出价格的上涨要高于其他部门。导致实际中间投入利用效率下降的原因既可能是科技进步相对较慢,也有可能是产出处于规模收益递减阶段。
中国工业部门对成本上升的响应是积极的,那些遭受相对价格冲击较为严重的部门,也是实际中间投入利用效率提高较快的部门。图21中横轴为投入产出相对价格变化情况,即中间投入价格相对于产出价格的变化幅度。其数值越大,表示中间投入价格相对于产出价格增长得越快,部门所受到的成本上升冲击就越严重。纵轴是中间投入利用效率,即负数越大,效率提高就越快。图中向下倾斜的直线表明受成本上升冲击影响越大的部门,其中间投入使用效率的改善就越多。