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技术论文:电源技术发展论文
现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。
当前,电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经济、实用,实现高效率和高品质用电相结合。
1.电力电子技术的发展
现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。
1.1整流器时代
大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。
1.2逆变器时代
七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。
1.3变频器时代
进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。
2.现代电力电子的应用领域
2.1计算机高效率绿色电源
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。
技术论文:运动控制新技术研究论文
摘要:信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术:全闭环交流伺服驱动技术、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等。本文主要分析和综述了这些新技术的基本原理、特点以及应用现状等。
关键词:伺服驱动技术,直线电机,可编程计算机控制器,运动控制
1引言
信息时代的高新技术流向传统产业,引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业,在这场新技术革命冲击下,产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变,微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合,促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。
随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展,各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注,它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。
在机电一体化技术迅速发展的同时,运动控制技术作为其关键组成部分,也得到前所未有的大发展,国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术(FullClosedACServo)、直线电机驱动技术(LinearMotorDriving)、可编程序计算机控制器(ProgrammableComputerController,PCC)和运动控制卡(MotionControllingBoard)等几项具有代表性的新技术。
2全闭环交流伺服驱动技术
在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中,交流伺服系统的应用越来越广泛,其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流,而且调试、使用十分简单,因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样,在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统,并充分发挥DSP的高速运算能力,自动完成整个伺服系统的增益调节,甚至可以跟踪负载变化,实时调节系统增益;有的驱动器还具有快速傅立叶变换(FFT)的功能,测算出设备的机械共振点,并通过陷波滤波方式消除机械共振。
一般情况下,这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式,即伺服电机上的编码器反馈既作速度环,也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度,应在最终的运动部分安装高精度的检测元件(如:光栅尺、光电编码器等),即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是:伺服系统只接受速度指令,完成速度环的控制,位置环的控制由上位控制器来完成(大多数全闭环的机床数控系统就是这样)。这样大大增加了上位控制器的难度,也限制了伺服系统的推广。目前,国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统,使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。
该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷,伺服驱动器可以直接采样装在一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等),作为位置环,而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙(如齿轮间隙、丝杠间隙等),补偿机械传动件的制造误差(如丝杠螺距误差等),实现真正的全闭环位置控制功能,获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成,无需增加上位控制器的负担,因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中,开始采用这种伺服系统。
3直线电机驱动技术
直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视,并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。
在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的较大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。
1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件(如丝杠等),使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。
2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。
3.动刚度高由于"直接驱动",避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时也提高了其传动刚度。
4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的较大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的较大加速度一般只有0.1~0.5g。5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。
6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。
7.效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗,传动效率大大提高。
直线传动电机的发展也越来越快,在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品,其中美国科尔摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统,它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动;德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。
4可编程计算机控制器技术
自20世纪60年代末美国及时台可编程序控制器(ProgrammingLogicalController,PLC)问世以来,PLC控制技术已走过了30年的发展历程,尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展,它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器(PCC)就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。
与传统的PLC相比较,PCC较大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小,这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件地解决了这一问题,它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台,这样应用程序的运行周期则与程序长短无关,而是由操作系统的循环周期决定。由此,它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来,满足了实时控制的要求。当然,这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求,任意修改。
基于这样的操作系统,PCC的应用程序由多任务模块构成,给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求,如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等,分别编制出控制程序模块(任务),这些模块既独立运行,数据间又保持一定的相互关联,这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后,可一同下载至PCC的CPU中,在多任务操作系统的调度管理下并行运行,共同实现项目的控制要求。
PCC在工业控制中强大的功能优势,体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS(分布式工业控制系统)技术互相融合的发展潮流,虽然这还是一项较为年轻的技术,但在其越来越多的应用领域中,它正日益显示出不可低估的发展潜力。
5运动控制卡
运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制单元。它的出现主要是因为:(1)为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求;(2)在各种工业设备(如包装机械、印刷机械等)、国防装备(如跟踪定位系统等)、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中,急需一个运动控制模块的硬件平台;(3)PC机在各种工业现场的广泛应用,也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。
运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心,大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地,运动控制卡与PC机构成主从式控制结构:PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作(例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等);控制卡完成运动控制的所有细节(包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等)。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。
这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行,运动控制卡也形成了一个独立的专门行业,具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现,如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。
6结束语
计算机技术和微电子技术的快速发展,推动着工业运动控制技术不断进步,出现了诸如全闭环交流伺服驱动系统、直线电机驱动技术、可编程计算机控制器、运动控制卡等许多先进的实用技术,为开发和制造工业自动化设备提供了高效率的手段。这也必将促使我国的机电一体化技术水平不断提高。
技术论文:电机斩波内馈调速技术研究论文
摘要:山东黄台火力发电厂原10万kV机组配套锅炉的引、送风机投用后,一直采用风挡板手动节流调节方式经考察论证,确定对引、送风机实施斩波内馈调速技术改造,取得明显的节能效果。本文介绍了该技术的原理和特性、节能和环境效益,具有广阔的市场潜力。
关键词:高压电机;斩波内溃调速技术;应用;节能;市场
山东黄台火力发电厂原10万kW机组配套锅炉的引、送风机投用后,一直采用风挡板手动节流调节方式。高压电机调速项目于1999年下半年开始经多方考察论证后,确定对5#炉两台引风机和两台送风机实施斩波内馈调速技术改造,于2000年10月19日正式投用,至今运行状况良好,取得了明显的节能效果。
一、技术原理和特性
斩波内馈调速是融斩波控制和内馈电机两项专利技术于一体的新型高压电机调速技术。该技术可在高压中、大容量的风机、泵类节能调速中应用。
斩波实际是变流主电路的数字控制,目的是克服移相控制存在的缺点。从根本上解决了有源逆变器性问题。目前,斩波控制已被视为取代移相控制的发展方向。
内馈调速是一种基于转子的电磁功率控制调速,其原理是把定子传输给转子的电磁功率中的一部分功率移出去。这样定子传输的电磁功率不变,但移出的电功率可任意控制,转子总的电磁功率就被改变,电机转速就可得到控制。
内馈调速巧妙地在异步机的定子上加设一个内馈绕组,专门用来接受转子移出的电功率。内馈绕组此时工作在发电状态,它把接受的电功率又通过电磁感应,反方向传输给定子原绕组,使定子的输入功率减小,与机械功率平衡,实现了高效率的无级调速。
内馈调速最适合于高压大容量电机,其特点如下。
1.回避了定子控制的高电压问题,可实现高压电机低压控制;
2.控制装置的容量可小于电机的容量,即为小容量控制大容量;
3.控制装置和定子电源均为电磁隔离,有效地抑制了控制装置产生的谐波电流对电源的干扰;
4.整个系统没有外附变压器,调速损耗小,效率高。
二、节能效益和环境效益
1.该项目年节电量618.9253万kW•h,折标准煤2500.46t,可减排二氧化碳1812.83t。
2.按山东上网电价0.30元/kW•h计算,年节能效益185.68万元。
3.投资回收期为1.59年。
三、未来市场潜力
我国目前各种电动机的在用总量已超过40万MW。其中90%是交流电动机,且70%的应实施调速运行。中、高电压(3~10kV)中、大容量电动机约为40%,已经成为工业企业主要的动力设备。这些电动机以保守的平均年运行1600h、节电率按20%计,其技术上的节电潜力至少为400亿kW•h。按照目前我国高压电机改造的速度估算,至少需要100年才能改造一遍。由此可见,中高压电机调速市场潜力相当广阔.
技术论文:数控技术发展趋势分析论文
摘要:随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术。
关键词:计算机技术数控技术制造技术
一、国内外数控系统发展概况
目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。
二、数控技术发展趋势
(一)性能发展方向
(1)高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而较大限度地发挥群控系统的效能。(3)工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。(4)实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
(二)功能发展方向
(1)用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。(2)科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。(3)多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
(三)体系结构的发展
(1)集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和CRT抗衡的新兴显示技术,是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,提高系统的性。(2)模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。(3)网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。(4)通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程,包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素,因此,要实现加工过程的多目标优化,必须采用多变量的闭环控制,在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现集成化、智能化、网络化。
三、智能化新一代PCNC数控系统
当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代PCNC数控系统已成为可能。智能化新一代PCNC数控系统将计算机智能技术、网络技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。
技术论文:现代汽车涂装技术研究论文
摘要:21世纪被称为面向环境的新世纪,减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。阐述了有关汽车涂装技术的常识,探讨了汽车油漆标准工艺流程,并提出了汽车涂装过程中注意事项。
关键词:汽车;涂装;原则;工艺;原子灰
1有关汽车涂装技术
1.1汽车涂装作用
(1)保护作用。由于汽车特殊的生存环境:风吹日晒、雨淋石击,要求汽车有一定的防腐性能和使用寿命。(2)它的涂饰作用由于汽车不停地穿梭在公路、在城乡,人们希望它能给生活带来色彩斑澜,希望汽车美观舒适、色泽诱人。为此汽车涂装就要进行现代化大规模集约化生产,就需要投入大量人力物力建造并管理好现代化大规模涂装生产线。
1.2汽车涂装常用涂料
(1)按涂装对象的不同,汽车漆可分为:①新车原装涂料;②汽车修补漆(2)按在汽车上的涂层由下至上分类:;①汽车用底漆,多为电泳漆;②汽车用中间层涂料;③汽车用底色漆(包括实色底漆和金属闪光底漆);④汽车用面漆,一般指实色面漆,不需要罩光;⑤汽车用罩光清漆;⑥汽车修补漆;(3)按涂装方式分类:①汽车用电泳漆;②汽车用液体喷漆;③汽车用粉末涂料;④汽车用特种涂料如PVC密封涂料;⑤涂装后处理材料(防锈蜡、保护蜡等);(4)按在汽车上的使用部位分类:①汽车车身用涂料;②货厢用涂料;③车轮、车架等部件用的耐腐蚀涂料;④发动机部件用涂料;⑤底盘用涂料;⑥车内装饰用涂料。
1.3汽车涂装油漆喷涂的基本原则
(1)喷漆前先检查工具与工作环境。空气压缩机内的水份、油质必先释出。彻底清洁、检查喷漆房、通风滤网。清洁喷漆房地面。
(2)表面干净。施喷表面一定要用水洗干净,有油质,蜡质要用出有剂出油,新焊接或除铁锈后的金属表面要用——环氧树脂防锈底漆处理以防生锈。
(3)正确的砂磨方法。使用砂纸不要太用力,尽可能用细一点的砂纸。
(4)用高品质稀释剂。对稀释剂不要打经济算盘,使用配套的稀释剂,油漆可发挥较高质量,使用廉价的稀释剂可节省数元,但将付出更多时间与精力;使用高品质稀释剂,工作将会更顺手。
(5)硬化剂及稀释剂。要正确硬化剂及稀释剂比例,不正确将影响漆的效果。
2汽车油漆标准工艺流程
(1)车体作防锈及内部喷涂:视车身情况由钣金工完成。(2)打磨及修饰斜边:使用P60~180#砂纸打磨车身上经过钣金修补及需要原子灰的地方。(3)除尘、清洁:使用压力枪及除硅清洁剂清除车身上的微尘及污渍。(4)贴护:使用反贴技巧贴上遮蔽纸。(5)涂装底漆:混合4:1红底漆及施喷1~2层打磨后露出金属的位置上,然后烤干。(6)填补原子灰:混合多功能原子灰填补于车身上凹陷位置,置于摄氏20度环境30分钟。(7)打磨原子灰:使用P60~240#砂纸打磨,用手感或打磨指示层检查平整度,针孔和印痕。(8)特幼原子灰:有需要时选用,填补针孔、砂纸痕等。(9)打磨:使用P280#砂纸彻底打磨车身上需喷涂中间漆的旧漆。(10)除尘、清洁:使用压力枪及除硅清洁剂清除车身上的灰尘及污渍。(11)贴护:贴上遮蔽纸。(12)喷涂中间漆:混合多功能中间漆2~3层,每层隔5~10分钟,然后烤干摄氏60度30分钟,再喷上打磨指示层。(13)打磨中间漆:使用P320~400#砂纸打磨干燥后的中间漆。(14)检查:检查打磨效果,可做微填。(15)除尘、清洁:清除车身上的灰尘和污渍。(16)贴护:对车身做贴护遮蔽。(17)除尘、清洁:先用压力枪吹出车身上的尘点,用除硅清洁剂清除车身污渍,用压力枪吹出车身缝隙的灰尘,以粘尘布粘除车身上的微尘。(18)面漆喷涂素色漆:喷涂2~3层,每层相隔5~10分钟,配合温度添加固化剂和稀释剂。(19)喷涂底色漆:喷涂2~3层素色漆、银粉漆或珍珠漆,每层间隔5~10分钟。(20)清漆喷涂:混合及施喷两层清漆,每层间隔5~10分钟,配合温度添加固化剂和稀释剂。(21)烤干:静置5~10分钟,摄氏60度干燥30分钟。(22)打蜡抛光。(23)遮盖汽车。遮盖汽车的目的是防止喷雾喷到不该喷到的地方,常规的基本遮盖材料是遮盖纸和遮盖带。汽车遮盖纸的宽度从7cm~91cm不等,是耐热的,一般可在烘房内安全使用,其湿强度好,可防止溶剂渗透(注意:不能用报纸遮盖,报纸耐热性不强,且含有印刷油墨,油墨会溶于油漆溶剂中,渗入下面的面漆,造成污染)。
3汽车涂装过程中注意事项
(1)漆前修补。对于车身部件上存在的诸如局部锈蚀、轻度硬损伤等缺陷,如果一概挖补、敲平反而有些得不偿失。若不加修补而直接以腻子填充,其强度和耐腐蚀性能均较差。漆前修补旨在卓有成效的弥补这类缺陷。常用的修补方法有:软金属填补,软金属填补(俗称挂锡)修补部件表面缺陷,具有附着力好、工艺简单和抗冲击能力强等优点。铝箔树脂板填补,铝箔上预涂合成树脂中有含一定比例的金属粉以提高其强度,具有方便、快捷的特点。
(2)砂纸打磨。手工打磨平面应将砂纸垫在手模板上进行,对较大面积的修磨则应换成大一些的打磨板,这样不仅修磨省力而且砂磨的打磨质量也好。打磨较窄的棱角部位时,宜用较小的打磨块,打磨型线或圆弧时,则应用与其形状相似的仿形打磨块。在没有打磨块只用砂纸的情况下,一般漆工是将砂纸夹在拇指和手掌之间手平放在表面。手工打磨动作应均匀,并不得为急于求成而用力过猛,手工打磨时的运作方向也应交替进行。否则,容易磨出凹陷,以致前功尽弃。
(3)第二次除油。汽车车身表面虽然经过清洗、除漆、除锈、修补等工序,但钣金修复后留存的污垢,工具上的油污以及原旧漆未去除部分的油污若在涂底漆前不清除干净,必将影响的气的附着力,甚至在面漆喷涂后,还会出现脱落或桔皮现象。因此,上漆前尚需要除油。好使用除蜡清洁剂,用洁净的干布擦拭待喷漆表面即可。
4汽车清洗中应注意的问题
(1)应使用专用洗车液,严禁使用肥皂或洗洁精,因为这类用品碱性强,会导致漆面失光,局部产生色差,密封橡胶老化,还会加速局部漆面脱落部位的金属腐蚀。(2)高压冲洗前,须检查车窗,前后盖板是否关闭良好。(3)高压冲洗时,水压不宜太高,一般不高于7Mpa。且先使用分散雾状水流清洗全车,浸润后再利用集中水流冲洗。对于可调压的清洗机,底盘冲洗时,水压可高一些,以便能够冲掉底盘上附着的污泥和其他附着特。车身清洗时,可将水压调低些,如果清洗车身的水压和水流过大,污物颗粒会划伤漆层。(4)使用调温式清洗机,注意热水温度不宜过高,以免损坏漆层。(5)擦清洗剂时应使用软毛巾或海绵,好使用海绵以免其中裹有硬质颗粒划伤漆面。(6)洗车各工序都应遵循由上到下的原则,即由车顶、前后盖板、车身侧面、灯具、保险杠、车裙、车轮等。(7)不要在阳光直射下洗车。如果阳光直射,车表水分蒸发快,干涸的车身上的水滴会留下斑点,影响清洗效果。(8)不要在严寒中洗车,以防水滴在车身上结冰,造成漆层破裂,北方严寒季节洗车应在室内进行,车辆进入工位后,停留5-10min,然后冲冼。(9)发现车身附有灰尘或杂质,应及时清除,以免玷污漆面。
5注重日常养护
(1)车辆使用前、中、后,要及时地清除车体上的灰尘,尽量减少车身静电对灰尘的吸附。(2)雨后及时冲洗。雨后车身上的雨渍会逐渐缩小,使雨水酸性物质的浓度逐渐增大,如果不尽快用清水冲洗雨渍久而久之就会损害面漆。(3)洗车时,应待发动机冷却后进行,不要在烈日或高温下清洗车辆,以免洗洁剂被烘干而留下痕迹。平常自己动手冲洗车辆要用专用洗涤剂和中性活水,不应使用碱性大的洗衣粉、肥皂水和洗涤灵,以防洗掉漆面中的油脂,加速漆面老化。(4)擦洗车辆要用干净、柔软的擦布或海绵,防止混入金属屑和沙粒,勿用干布、干毛巾、干海绵擦车,以免留下划痕。擦拭时,应顺着水流的方向自上而下轻轻地擦拭,不应画圈和横向擦拭。(5)对一些特殊的腐蚀性极强的痕迹(如沥青、鸟粪、昆虫等),要及时清除。对此,必须用专用清洁剂清洗,不要随意使用刀片刮削或用汽油消除,以免伤害漆面。
技术论文:数控机床故障实用诊断技术研究论文
摘要:数控机床是机电一体化紧密结合的典范,是一个庞大的系统,涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术,在运行使用中不可避免地要产生各种故障,关键的问题是如何迅速诊断,确定故障部位,并及时排除解决,保障正常使用,提高生产效率。
关键词:数控机床;故障诊断;检测
1数控机床的故障诊断技术
①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。
②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。
远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。
2数控机床故障的实用诊断方法
①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表-可测电阻、交、直流电压、电流。
相序表-可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表-可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪-可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔-可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪-用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具-弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
②诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表,PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。
③故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。
故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。
④数控系统故障诊断方法。直观法(望闻问切):问-机床的故障现象、加工状况等看-CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听-异常声响闻-电气元件焦糊味及其它异味摸-发热、振动、接触不良等。参数检查法:参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱,应根据故障特征,检查和校对有关参数。隔离法:一些故障,难以区分是数控部分,还是伺服系统或机械部分造成的,常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法:将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判断功能的缺失。
⑤故障诊断应遵循的原则。及时,先外部后内部数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,由外向内逐一进行检查排除。第二,先机械后电气首先检查机械是否正常,行程开关是否灵活,气动液压部分是否正常等,在故障检修之前,首先注意排除机械的故障。第三,先静后动维修人员本身要做到先静后动。首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态,查阅机床说明书、图纸资料,进行分析后,才可动手查找和处理故障。
数控机床是现代化企业进行生产的一种重要物质基础,是完成生产过程的重要技术手段,强化管理是关键,“防”与“治”的结合是解决数控机床“使用难、维修难”的途径。
技术论文:暖通技术发展论文
摘要:阐述了城市供热技术发展存在的问题,并对城市供热技术未来发展进行了展望。
关键词:供热技术;问题;发展}
1概述
随着我国经济的发展,我国的城市供热事业获得了长足的发展,全国集中供热面积已达86540万平米。在规模扩张的同时,供热新技术、新材料、新设备、新工艺不断得到推广应用。展望未来,要加快科技成果的转化和应用,使供热系统工艺、设备、设计、施工和管理的技术水平有较大提高,缩小与供热发达国家的差距,为我国的环境保护和经济可持续发展作出贡献。
要实现供热技术的进步,关键在于抓好二个方面的工作:
一是建立完善的技术开发体系;
二是推广供热节能新技术。
2城市供热技术发展存在的问题
2.1集中供热目前正受到其他采暖(制冷)能源和供应方式的有力竞争
以煤炭为燃料的热电联产和集中锅炉房供热受到严峻挑战:
一是如何降低初投资(包括热源、热网、热力站的投资);
二是如何完善供热系统,加强企业管理,降低供热成本。
2.2二氧化硫污染的问题
我国的供热锅炉主要以中小燃煤锅炉为主,量大面广。由于中小锅炉烟气排放高度低,对城市环境空气的污染相对较大。控制中小燃煤锅炉造成的低空污染是改善城市环境空气质量的关键之一。因而应积极寻求脱硫效率高、运行费用低、一次投资少的好技术项目。
3城市供热技术未来发展展望
预计今后十年,集中供热企业将实现由粗放型经营到质量、效益型的转变,集中供热效率的提高有赖于技术发展的创新与推广,具体表现在以下几个方面:
3.1供热自动化控制水平提高
锅炉自动控制、换热站自动控制、无人值守自动供热机组等将得到广泛应用、自动化控制水平的提高,不仅保障了供热的性,而且提高了供热效率。
3.2大型供热机组比重增加
一些城市未满足热负荷的急剧增加,正建设单机容量100兆瓦以上的大型供热机组,代替小型供热机组,200兆瓦以上的供热机组也在太原、北京、沈阳等城市投入运行,大型供热机组比重将日益增加。
3.3城市热、电、冷联产快速发展
随着城市建设的发展,既需供热又供冷的公用建筑大量增加,一些城市以热电厂为热源,实行热、电、冷联供。夏季热负荷的增加,使热电厂的综合效益明显提高。
3.4分户计量开始实施
随着《中华人民共和国节约能源法》的颁布实施和人们节能意识的提高,以促进供热系统和节能为目的的采暖分户计量工作开始实施,温控阀、热量表、自力式压差控制器、自力时流量调节阀、变频循环水泵、蓄热器等在供热系统中推广应用。
3.5大力推广锅炉节能技术
利用锅炉自动控制,分层给煤燃烧,水泵、风机的变频调速等技术,高效省煤器等降低锅炉房能耗指标。
3.6开始使用洁净燃料
随着人们生活水平的提高和环境意识的加强,以油、气、水煤浆等洁净的燃料代替煤炭而作为都市使用的主要一次能源已成为必然趋势。部分城市开始发展燃气——蒸汽联合循环发电热电厂,已达到高效、节能、减少污染、提高电网调峰能力的目的。
3.7供热新能源开发方兴未艾
地热能、核能、热泵、垃圾焚烧、生物质能等新能源的开发利用日益得到重视,促进了供热能源结构的调整,环保效益和经济效益十分明显。
(1)地热能。地球是一座天然的巨大能源库,它内部蕴藏着大量热能。地热能为地球上存储的全部煤燃烧时放出的热量的一亿七千万倍。地热能取自“天然的地下锅炉”,不需要燃烧任何燃料,更省去了复杂庞大的燃料运输和燃烧系统,避免热因燃烧而产生的污染,因此是一种清洁、廉价的能源。我国的华北、山东半岛、辽东半岛等地区蕴藏有地热资源,合理开发利用,将对改善供热能源结构、减少污染起巨大作用。
(2)垃圾燃烧等新热源。垃圾焚烧可实现垃圾的无害化、降量化及资源化,将垃圾焚烧产生的热能用于供热或发电,使城市垃圾成为新能源变为可能,这既有利于环境保护,又可获得较好的经济效益。丹麦首都哥本哈根安装有近十座垃圾焚烧炉,生产的热水用于集中供热。而我国南方深圳等城市也已经有垃圾焚烧的成功的经验,利用垃圾焚烧技术处理城市垃圾以被越来越多的城市所采纳。
(3)核能供热技术。核能是一种有广泛应用前景的新能源。核燃料的热值比煤高270万倍。核能过去主要用于发电,近几年已逐步应用于供热。由于供热反应堆比发电厂的动力反应对输出蒸汽或热水的压力和温度低的多,其安全性大大提高,故近城市和热用户。另外投资费也大大降低,一般仅为动力对的1/10,其经济性也可和燃气、燃油供热站相比较。清华大学核能研究院开发的5MW试验性供热堆已正式投入运行,沈阳热力公司2×200MW核能供热机组目前已完成可行性研究报告,核能供热正在走进百姓生活。
(4)热泵供热技术。热泵可以把不能直接利用的低位热源(空气、土壤、水、太阳能、工业废热)转换为可利用的高品位热能,从而达到节约高位热能的目的,特别是将低位能源转换为采暖用能方向,热泵有独到的优势。热泵技术经过近一个世纪的发展,目前技术上已十分成熟,热泵装置目前已进入家庭、公共建筑、厂房以达到供空调、采暖、热水供应所需的热量。热泵在上海、广州等南方城市已有大量应用,以青岛为代表的北方城市也已开发出新型的热泵产品。
技术论文:我国机械制造技术发展论文
摘要:机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。本文对我国机械制造技术的现状及技术特点进行分析,并简述了21世纪机械制造技术的发展方向。
关键词:机械制造技术特点发展方向
我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
一、我国机械制造技术发展的现状分析
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。
20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保障技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
二、机械制造技术的特点
做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。
1.机械制造技术是一个系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2.机械制造技术是一个综合性技术
先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。
3.机械制造技术是市场竞争要素的统一体
市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
4.机械制造技术是一个世界性技术
20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。
三、我国机械制造技术的发展方向
先进制造技术是制造技术的近期发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。
20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。
超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。
现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。
3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。
由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。
四、结论
现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要品质、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
技术论文:计算机网络技术发展论文
计算机网络技术的发展,不仅使各类信息资源能够通过网络得以共享,计算机网络所具有的强大的通信功能,也使计算机由孤立的单机使用走向网络化协同工作,较大限度地发挥出计算机所具有的潜质。
计算机网络技术的发展正在改变和影响着我们社会的各个方面。因此,处身于信息时代中的考古工作者所面临和需要思考的一个重要问题,就是在考古学的未来发展中,计算机及其网络技术究竟会带来怎样的推动和变化?考古学的学科目标是通过对古代历史信息的辨识、认知和分析、整合来复原古代社会。考古学科的这一特性和需求,也正是计算机及其网络技术所具有的优势之一,因此我们相信,网络技术与考古学的紧密结合,将会对考古信息的认知和进一步的分析、整合提供强有力的工具,也势必将会对考古学的研究方法、手段产生意义深远的影响。本文就计算机网络技术在考古学中的应用进行初步的讨论,并对计算机网络技术与考古学的未来发展作出前景展望。
一、计算机网络技术在考古学中的应用
由于种种客观条件的制约,考古界目前对计算机的应用还处于起步阶段,目前在考古领域最广泛的应用仍停留于对考古发掘资料的计算机输入和数据库管理等方面。经过近十年的发展,考古资料信息的数据库管理技术已经在考古文博界得到了长足的发展和应用,而计算机网络技术因其自身也是处于不断发展的过程中,因此,在考古工作中还有待引入和普遍应用。
计算机网络技术的较大优势就在于能够将众多原本分散、孤立的计算机和其他相关的外部设备通过网络互联,从而以最小的成本付出,较大限度地发挥资源优势,达到人们对沟通信息、共享资源的目标要求。网络技术在考古工作领域的引入,其优势之一就在于能够将较昂贵的各类外部设备,如高精度扫描仪、磁带备份机、彩色打印机、光盘刻录机等通过网络进行共享,以充分拓展外部设备的应用范围。近年来,随着各类计算机外部设备的发展,原本较昂贵的硬件设施在性能大幅提高的情况下,其价格却在不断下降,一些原本无条件普遍使用的设备也正在逐步普及,利用网络实现硬件资源共享的这一基本目的随之也就不再具有明显的优越性。因此,计算机网络技术在考古工作中的应用,其最主要的意义是在于借助于网络架构模式,实现考古信息的网络化管理、共享、传播以及信息的检索和交流。
1.考古信息的网络化管理
考古信息的有序、科学管理是考古工作中的一个重要方面和后期研究的实际需求。在20世纪90年代初期对全国文博单位计算机应用状况的调查中,有半数以上的文博单位希望能够将计算机应用于田野工作、资料检索与处理系统及藏品管理系统等方面,由此可见,国内文博界已普遍认识到了传统信息管理模式的种种弊端,并迫切地需要一套现代化、高效率的信息管理模式[1]。近年来,随着计算机数据库和多媒体技术的日趋成熟,考古部门已能够研制开发出符合考古工作需要的专业信息数据库管理系统。在计算机技术支撑下的新的考古信息管理系统,可以针对自身的学科特点和工作需要,充分利用计算机的多媒体技术、可视化技术和数据库技术,将考古信息以图、文、声、像等多种形式,按考古遗址、地层、单位等分门别类进行输入和归档、管理,并可按照研究者的不同要求快速、地对资料进行检索、查询、统计和研究。因而,考古信息管理系统的开发研制,在国内考古界已成为计算机应用的主要领域之一。
然而,随着计算机数据库信息管理技术在考古工作中应用的不断深入,普通的计算机数据库管理技术的缺陷和不足也日益凸显。最明显的不足是,目前应用于考古工作中的数据库管理软件,其操作方式还大多停留于单机工作状态,这种方式已不能充分满足考古发掘信息的科学有效管理和共享要求,在一定程度上限制了考古信息在后期分析、归纳和整合等应用方面的效率。这一问题目前已被考古工作者认识到,并着手进行了构架于网络平台管理系统的开发[2]。
通常来说,一个考古部门的田野考古工作不可能长期固定于某一特定区域,因此,普通的考古信息管理系统在这种情况下就无法及时地补充和更新考古发掘的近期信息,即使在具有便携式计算机等条件下,不具备网络化信息管理系统支持,也只能够做一些必要的基本资料录入,而考古信息的最终归档工作,则只能待一个区域的考古发掘工作告一阶段后,再进行后期的补充输入。这种情况无疑造成了考古资料信息归档工作的滞后和资料输入工作的重复。网络技术在考古信息管理中的应用,可以充分发挥出信息资源共享的优势,使考古信息通过网络实现实时的远程输入、检索、归档和管理。借助构建于网络技术平台的考古信息管理系统,考古工作者通过对网络服务器中专业数据库的远程访问,可以实现对考古信息的网络输入、检索和管理,并及时追加和补充考古发掘的近期信息。这种方式不仅有助于提高信息的输入和检索效率,考古工作者还可结合数据库中同类遗迹、遗物的资料比照,对考古发掘工作中的各类考古遗迹作出对比分析,有助于进一步提高田野考古发掘研究工作的主动性。
为了保障发掘资料检索、使用的有序和安全,可以根据使用者的不同,在网络管理系统中设置不同的使用权限。如考古机构中的领队人员等,可以通过网络对已归档的各个发掘区域的考古信息进行实时地检索和查询,并就已归档的资料加入批注,以有效地实施对田野发掘工作的指导;发掘人员根据其不同的工作区域,拥有在特定模块进行检索、输入的权限,以便将近期的发掘资料进行远程追加输入。这种方式,在保障已归档考古信息安全性的同时,提高了考古信息管理的同步、更新效率。
2.考古信息的网络化共享
网络技术应用于考古工作的另一个重要方面就是考古信息的网络化共享。考古信息的网络化共享,首先是在网络管理系统平台支持下的考古信息共享。构建于网络平台之中的考古信息管理系统,不仅为远程输入和管理考古信息奠定了基础,同时也为远程共享考古信息提供了可能。以规范化为基础构建的考古信息管理系统,其基本信息是可以实现相互沟通的。假设在全国考古机构的信息化工作步入一定的阶段后,各级相关的考古机构都拥有了既相对独立又可相互沟通的考古信息管理系统,那么借助于网络技术平台,就可以在全国范围内实现考古信息的网络化共享。这种工作方式的优势是显而易见的。一方面,相关考古机构的上级主管部门可以借助这一考古信息网络管理平台对考古发掘与研究现状实现有效的实时监督和指导,较大限度地减少因信息滞后所带来的种种弊端;另一方面,考古工作者也可借助这一网络平台及时地了解和掌握已公布的考古发掘和研究信息,并可在一定程度上实现考古信息的交流。当然,由于考古发掘工作的自身特点和考古信息的相关要求,这一层次的考古信息网络化共享应当严格限制于考古专业人员,并且要遵循考古信息的相关规章制度,以保障考古信息的安全和有序。
实现考古信息网络化共享的另一个重要的方式,就是借助于专业化的考古学信息网站的考古信息来实现的。随着计算机网络技术应用的不断深入,目前在互联网上已经出现了越来越多的考古学专业信息网站,这些专业网站在一定程度上为考古工作提供了获取和共享考古信息的一个窗口。例如说,中国文物信息网()是《中国文物报》主办的网站,它借助于网络将近期的考古动态和信息进行,考古工作者只须登录该网站就可及时了解到这些信息。此外,一些专业网站还将已发表的考古专题研究资料输入数据库并联入网络,为学者开展相关课题的研究提供了可贵的资料信息。
3.考古信息的网络化传播和
借助于网络而实现的考古信息的传播与,其优势首先在于其“无时差”性。通过网络平台,近期的考古信息可以在及时时间内实现在网络上的和传播;其次,考古信息的网络化传播与,除了在初始的制作过程中需要投入一定的费用外,后期几乎不需再有什么费用的投入,与传统的传播方式相比较,显然是具有“低成本”的优势,这一特性也就为考古信息的网络传播与提供了有力的支持;第三,就是考古信息的“可及性”。借助于网络所实现的考古信息的传播与,为研究者提供了极大的便利,只要是有条件接触网络的地方,就可以及时地通过网络了解和掌握考古发掘和研究工作的近期信息。这一优势极大地改变了传统的研究方式,也在一定程度上改善了研究过程中资料收集工作的困难局面;第四,就是由于信息技术的独特优势,考古信息的网络化传播和具有“信息的多样性和交互性”这一显著的特点。传统方式的考古信息的传播和,囿于传播载体的局限,往往只能以文字、图像或者绘图等几种方式来传达考古信息,而信息技术所具备的优势,不仅可以提供更多的信息类别,比如说在线视频信息等,而且还可以提供诸如三维虚拟遗址地层图、虚拟现实等交互式的信息传播方式,为研究者提供多方位、多角度的研究资料。如上所述,考古信息的网络化传播与,由于其所具有的这些显著的特点和优势,使考古信息的网络化传播和具有着传统方式所无法比拟的优点。
考古信息网络化传播和的形式,目前主要有考古专业网站的信息,专业电子期刊的信息以及专业网上论坛等多种方式。借助于考古专业网站所实现的考古信息,可为研究者提供丰富和详实的专业信息;专业电子期刊,也是及时传播考古信息的重要途径之一。专业电子期刊,是在传统意义上的专业学术期刊基础上,借助于网络实现的一种形式,它具有着较好的时效性和信息类别的灵活性,是对传统印刷型期刊功能的拓展,其主要类别可分为在线WEB阅读和邮件订阅发送以及电子文档下载等多种方式。电子期刊与传统纸媒体杂志相比,具有许多新的特点和优势,从出版速度上看,即使出版速度最快的传统杂志也无法与网络电子刊物的即时性相比。据统计,世界各地见于著录的重要考古学期刊有950多种,出版者包括学术出版社、大学出版社、科研机构或学术团体以及独立的出版者等几个类别,其中20%拥有自己的网站[3]。这些电子专业期刊的出现,为考古信息的传播和提供了重要的途径。考古信息网络的第三种形式,就是专业网上论坛,这主要包括以公告板(BBS)等形式的田野考古动态、学术会议、热点学术问题的讨论等内容,这种方式因主要为研究者自发性地活动,是上面所述两种主要类别的补充。
4.考古信息的网络检索和实时交流
借助于网络技术所实现的考古专业信息的检索,是对传统信息检索手段的革新。考古信息的网络检索,彻底地摆脱了时空的限制,使专业信息的检索工作易如反掌。而且,随着网络考古专业信息的日益丰富,相信未来的信息检索工作将会主要依赖于网络技术进行。
专业考古信息的网络检索主要是指考古及其相关信息网络数据库检索[4]。正如上文所谈到,如果未来的考古信息处理系统能够通过网络实现互联的话,借助于这样一个庞大的考古专业信息的网络检索数据库进行考古专业信息的检索,将会为考古学的未来发展提供现代化的信息工具。目前从技术层面而言,实现这一目标是可以做到的,但是要建立这样一个全国性质的庞大的考古专业信息网络数据库,最主要的难度在于要建立一整套规范、科学、统一、安全的考古信息管理系统,并在全国范围内进行推广使用。此外,目前在网络中还存在着不可计数的专题性考古信息网络数据库,这些提供网络检索的专题性质的考古数据库,为我们的考古发掘和研究提供了十分重要的研究工具。
除了本学科信息的网络检索工作外,借助于网络平台,我们还可以实现对相关自然科学信息的网络检索。比如说,借助于网络平台,我们可以对考古发掘工地的GIS地理信息和早期航片进行检索,对于我们制订田野考古工作的实施计划有着一定的帮助。
此外,各种数字化的考古资料层出不穷,如《史记》、《汉书》等古代文献已经出现了电子版本,一些专业网站提供了在线式的文献检索服务,为查询、检索古籍提供了高效地现代化手段。我们还可以通过考古机构的专业网站及时地获取国内外相关考古信息。
目前而言,大部分网络用户使用的接入方式还是拨号上网,这种方式由于速率较低,在未来将会逐步为ADSL、光纤接入等宽带网络接入方式所取代。在现有接入方式的限制下,考古信息的实时交流还仅限于诸如网络虚拟论坛,网络实时文字信息交流等简单的方式,而需要更大带宽支持的视频实时交流等方式在现有的条件下还不能发挥出其应有的作用。随着宽带网络的日益普及,通过视频播放、网络虚拟论坛等方式实现的考古信息的网络实时交流,可以预见将会是未来考古网络化工作的一个重要内容。
二、计算机网络技术与考古学未来发展的前景展望
考古学的学科目的,归根到底是通过对古代遗迹、遗物的发掘,来获取各类蕴含的历史信息,以最终复原古代社会,探究古代社会发展规律。从这个意义上说,考古学的学科目的也可视作是对古代历史信息的辨识、认知,并通过对这些信息的分析、整合来复原古代社会。考古学科的这一特性和需求,也正是计算机及其网络技术所具有的优势之一。网络技术与考古学的紧密结合,将会为考古信息的认知和进一步的整合、分析提供强有力的工具,带给考古学以新的研究方法、手段,也将会对考古学的未来发展产生深远的影响。
计算机网络技术于考古学中的应用,从表层来说,是为考古学增添了一对信息时代飞翔的翅膀;而从深层次来说,将会对信息时代考古工作的结构重组起到有力地推动和促进。正如上文所述,计算机网络技术之应用于考古工作,不仅有助于我们进行考古信息的网络化管理、共享,而且还为考古信息的传播、以及网络检索和实时的交流提供了有力的工具,这些不同层次的应用,都将会对考古学的未来发展带来深远的影响。而在未来的发展中,最为令人振奋的当为构建于计算机网络技术的、统一规范的国家考古信息管理系统的建立,以及它所带来的考古工作模式的重组和进一步完善。
构架于计算机网络技术的考古信息管理模式,为考古学基础信息的整合和后期研究提供坚实的基础,将会对考古学的既有工作模式产生重要的影响。在不远的将来,随着条件的日渐成熟,将有可能构架出一个以计算机网络技术为运作平台的、覆盖全国范围的考古信息管理系统,这种管理系统相信不仅为考古工作的宏观管理提供一个有效地管理方式,而且也为考古研究者后期资料的整合与研究提供一个利器。例如,借助于现代的计算机及网络技术,我们不仅可以将考古发掘信息进行科学、规范地管理,而且还可以通过网络平台进行远程的信息管理、共享和交流。相信随着全国范围内统一、规范的考古信息管理模式的构建完成,考古工作的每一个工作步骤,从初期踏勘、田野发掘到后期的资料整理都可以在此管理模式中进行运作,考古工作的网络化宏观管理将会得以实现。
当然,限于目前计算机技术的发展水平,本文只是对网络技术应用于考古学所做的初步设想。我们相信,随着未来计算机技术的不断发展成熟和在考古工作中应用的不断深入,计算机网络技术将会在考古工作中发挥出更大的作用。
技术论文:教育技术装备适应素质教育论文
[摘要]
显然,在机遇与挑战面前,原有的教育模式已不能适应社会发展的需要,教育必须实行改革,人才素质必须更加优化。因此,实施素质教育已经成为时代的呼唤、科学技术和社会发展的需要。但是,必须充分认识到,在教育、教学活动中,即使运用了的现代信息技术,也并不一定意味着教育就现代化了,从传统教育向现代教育的转变,最根本的是教育观念的转变。
这反映出应试教育观念的影响仍然很深,人们(尤其是教育部门的教师与领导)还没有从实质上理解素质教育或接受素质教育。显然,在这种模式下,学生是认知的主体,学习强调的不再是对知识的记忆,而是重视培养学生的创造性思维和创造能力,以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的信息能力。
因此,lnternet网巨大的信息量,多媒体技术图、文、声、像并茂的特点以及它们所共同具备的友好的人机交互能力,为创建这种以“学”为中心的教学模式提供了好的技术上的支持。
在我国,对于那些现代教育技术设施还不够完备的广大学校和地区来说,实现基于建构主义理论的学习模式尚有困难;而且,建构主义特别强调探索学习和发现学习,忽视了接受学习,根据奥苏贝尔的理论,发现学习有助于培养学习者的想象力和创造力,但获得的只是初级概念,因此,并非适合于所有课程的学习,而接受学习仍是学习者获得知识的主要途径。在这里有必要说明一点:接受学习不同于机械学习,它同样可以实现意义学习,学习结果到底是意义的还是机械的,这要取决于学生的“学”和教师的“教”。
我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。双主”教学模式强调对以计算机为基础的现代教育技术的应用,强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构,即实现意义学习。显然,“双主”教学模式更适合我国国情,有助于实现我国的素质教育。
因此,教学中必须增加培养学生对信息获取、检索、分析、处理能力的内容,信息能力也要作为教育的培养目标。可见,合作学习是以“学”为中心的教学模式的必然要求。我们已跨迸21世纪的门槛,我们的社会即将跨入一个崭新的经济时代。科学技术发展速度加快,新领域不断增多,学科高度分化又高度综合,科学技术转化为生产力的周期大大缩短,计算机的普及和Internet网的崛起大大改变了人们的工作方式,学习方式、思维方式乃至生活方式。显然,在机遇与挑战面前,原有的教育模式已不能适应社会发展的需要,教育必须实行改革,人才素质必须更加优化。因此,实施素质教育已经成为时代的呼唤、科学技术和社会发展的需要。
一、教育改革必须以教育观念的转变为先导
简单说,教育改革就是要使教育走出应试教育的误区,完成由以书本为中心、以课堂为中心,以教师为中心向以直接经验为中心、以活动为中心、以学生为中心的转变,以及由培养经验型人才向培养创造型人才的转变。我们所说的素质教育既是一种教育观念,又是一种教育模式,其实二者在本质上是相通的,因为教育模式实质上就是具有实际操作功能的教育观念。教育观念主要有四大功能:(1)对特定集团的教育主张、教育秩序、教育行为加以正当化、普遍化、社会化;(2)使与自己集团对立的教育观念解体;(3)使教育诸要素在统一的整体中各尽其能;(4)赋予教育者以使命感。教育观念具有一般导向功能,在教育、教学中占据指导者地位。素质教育观是与传统的应试教育观根本对立的。传统的应试教育观是在社会“升学热”中自发行成的,这种教育观念只见考分不见人,考什么就教什么,怎么考就怎么教,一切以考试作为指挥捧,引导学生“死扣书本、死记硬背、死追分数”相反,素质教育是根据社会发展的需要而提出的,它重视素质,需要培养什么样的素质就教什么,怎样教有利于提高人才素质就怎么教,一切以培养出符合时代要求的人才为依据,重视学生的“全体发展、发展、个性发展。
现代教育技术是以现代教育理论、学习理论为指导,以计算机为核心的信息技术在教育教学领域中的应用,是当前教育教学改革的制高点和突破口,“信息技术在教育领域的应用,必将导致教学内容、教学手段、教学方法和教学模式的深刻变革,并最终导致教育思想、教学观念、教学理论乃至整个教育体制的根本变革”
在未来的教育、教学活动中,网络和多媒体技术取代传统的黑板和粉笔是大势所趋。但是必须充分认识到,在教育、教学活动中,即使运用了的现代信息技术,也并不一定意味着教育就现代化了,从传统教育向现代教育的转变,最根本的是教育观念的转变。
很普遍的一个现象是:在很多学校中,现代教育技术的硬件建设已相当完备,计算机已成为基础课程,但计算机操作方面的考核,仍然用笔答试卷进行,仍以考试分数来评价学生的创造能力和操作能力。这反映出应试教育观念的影响仍然很深,人们(尤其是教育部门的教师与领导)还没有从实质上理解素质教育或接受素质教育。也就是说,人们的观念不能更新,物质条件再优越,教学方法再先进,也不可能从根本上改变应试教育的现状。
近年来,我国在素质教育方面已取得了令人瞩目的成就,但还有很多不尽人意之处,一个重要的原因就是部分人对素质教育的理解还不够深入,教育的观念还没有深入人心。当前,知识经济的大潮汹涌而来,新的世纪强烈地呼唤创造型的人才,因此,在全民范围内(尤其在教育部门内部)普及素质教育观念,使素质教育深入民心,是加速教育改革的重要前提。
二、素质教育要求建构新型教学模式
教学模式是在一定的教育思想、教学理论的指导下,在某种教学环境和资源的支持下,教与学环境中各要素之间稳定的关系和活动进程中的结构形式。传统的教学模式是一种以“教”为中心的教学模式,这种教学模式以课堂、教材和教师为中心,排斥一切课外活动,忽视劳动职业训练;以传授课本知识为惟一目的,忽视学生创造能力的发展和个性的培养;忽视学生在学习中的主体地位,忽视学生认知能力的培养。显然,这种教学模式已经滞后于社会的发展,与素质教育的原则背道而驰,不能适应科学技术和社会发展的需要,必然要为社会所淘汰。
在建构主义学习理论指导下的教学模式,强调以学生为中心,在整个教学过程中教师作为学习的组织者、指导者、帮助者和促进者,为学习过程创建必要的学习情境,使学生在相互协作中充分发挥自己的主动性、积极性和创造精神,主动参与到学习过程中,实现意义学习(即达到对知识的深刻理解,而不是机械记忆)。显然,在这种模式下,学生是认知的主体,学习强调的不再是对知识的记忆,而是重视培养学生的创造性思维和创造能力,以及获取信息、分析信息、处理信息和利用信息的信息能力。
基于建构主义理论的教学模式强调“情境创设”协商会话”、“信息资源提供”。因此,lnternet网巨大的信息量,多媒体技术图、文、声、像并茂的特点以及它们所共同具备的友好的人机交互能力,为创建这种以“学”为中心的教学模式提供了好的技术上的支持。
在我国,对于那些现代教育技术设施还不够完备的广大学校和地区来说,实现基于建构主义理论的学习模式尚有困难;而且,建构主义特别强调探索学习和发现学习,忽视了接受学习,根据奥苏贝尔的理论,发现学习有助于培养学习者的想象力和创造力,但获得的只是初级概念,因此,并非适合于所有课程的学习,而接受学习仍是学习者获得知识的主要途径。在这里有必要说明一点:接受学习不同于机械学习,它同样可以实现意义学习,学习结果到底是意义的还是机械的,这要取决于学生的“学”和教师的“教”。
我国教育技术专家也提出了一种以教师为主导、以学生为主体的“双主”教学模式。这种教学模式是“以教为中心”和“以学为中心”的揉合与优势互补,它基本保留“传递一接受”的教学过程,以接受学习作为主要学习方式,教师有时处于中心地位,但更多时候是在教师的指导下,学生进行自主学习。
双主”教学模式强调对以计算机为基础的现代教育技术的应用,强调学习的目的是实现学生对学习内容的意义建构,即实现意义学习。显然,“双主”教学模式更适合我国国情,有助于实现我国的素质教育。
素质教育的目标是使学习者全体发展、发展、个性发展,无论是建构主义教学模式还是“双主”教学模式,都有利于这个目标的实现,到底应采用哪种形式,还需要因地制宜,因校制宜。
三、应用现代教育技术创建新型教学模式
如前所述,新的教学模式重视培养学习者的认知能力、创造能力,而能力只能在掌握必要知识的基础上(,主要在实践中做”、“应用”)培养。因而教学中要增加实际练习、自由操作、社会实践等以学生亲身体验为主的学习内容,在课堂教学中必须运用具有交互性的教学和学习工具,把粉笔加黑板的教学变成以实践为基础的教学。而且,随着现代信息技术的发展,人们的生活方式和生活内容正在发生改变,计算机文化、网络文化已逐渐成为一种基本文化,信息能力也日益成为现代社会中人们的一种基本生存能力。因此,教学中必须增加培养学生对信息获取、检索、分析、处理能力的内容,信息能力也要作为教育的培养目标。可见,构建新的教学模式,必须应用以计算机为核心的现代教育技术。
1.把现代教育技术作为工具
在新的教学模式中,教学空间不再局限于黑板和讲台,借助于多媒体工具和平台,教学可以从视,听、触,多个维度展开。不仅教师的授课、指导、辅助要通过各类媒体进行,而且学生的学习和探索也要借助于各类媒体来实现。另外,各类计算机网络还构成了师生之间、学生之间互递信息的工具,教师的指导与学生的反馈都要在此基础上进行。
2.招现代教育技术作为资源
素质教育重视知识与能力,不再片面强调对知识的记忆,因此,在这种基于“学”的环境系统中,必然要选择与应用大量的教与学的资源。现代教育技术能够提供多样化的学习资源,如磁带音像教材、多媒体教学软件、校园网等,而且,Internet网本身就是一座世界上较大的教学资源库。
3.把现代教育技术作为环境
应用现代教育技术可以构造各种教学环境,如多媒体综合教室、多媒体计算机网络教室、电子阅览室、校园网、基于Internet网的远程学习系统等。在课堂教学中,应用多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术能够创造和展示各种趋于现实的学习情境,把抽象的学习与现实生活融合起来,激发学生的思维与探索。
4.用现代教育技术实现合作学习
合作学习能够发展学生的自信心,尤其可以使学业上失败的学生在同伴帮助的过程中经历成功的体验,重塑自尊;合作学习可以提高学生的学习积极性和主动性,发展学生的主体意识,合作学习消除了在应试教育中竞争造成的人与人之间的冷漠与孤立,形成和谐平等的师生关系生关系。可见,合作学习是以“学”为中心的教学模式的必然要求。应用现代教育技术提供的各种网络环境可以有效地开展合作学习。
以上只是简单地分析了现代教育技术在创建新型教学模式中的地位与作用。如何才能在应用现代教育技术的基础上,建立有效的教学模式,还应由各地区、各学校根据自身的条件去创造性地探索与开发。
技术论文:我国财产保险公司技术效率分析论文
[摘要]我国保险业在过去的几年中经历了一个飞速增长的时期,但高速增长并不等于高效发展,而我国现有的保险公司经营结果的评价指标体系不能有效地评估保险公司经营的效率问题。本文尝试建立一套较为合理的指标评价体系,并引入DEA(数据包络分析)方法对我国保险市场上的财产保险公司效率进行分析,同时对中资公司和外资公司加以比较。
[关键词]技术效率;纯技术效率;规模效率
一、理论模型
在经济理论上效率一般指的是投入与产出之间的关系。Farrell开创了现代公司效率评价方法,他认为厂商的效率包含两个部分:技术效率(technicalefficiency,TE),反映厂商在投入给定的情况下产出较大化的能力;配置效率(allocativeefficiency,AE),反映厂商在给定投入要素的价格的情况下,选择投入要素比例的能力。其中技术效率还可以进一步分解为纯技术效率和规模效率两部分。
数据包络分析方法是目前被广泛应用的一种效率分析方法,它是由著名的运筹学家Charnes和W.W.Cooper等人于1978年首先提出的。数据包络分析是以相对效率概念为基础发展起来的一种崭新的相对有效性的评价方法,它是从样本数据中分析出样本集合中处于相对的样本个体。
DEA是使用数学规划模型比较决策单元(DecisionMak-ingUnit,简记DMU)之间的相对效率,对决策单元做出评价。各DMU需要具有相同类型的输入和输出。通过数学规划从总体上对各输入输出数据进行分析,可以得出每个DMU的综合效率,这个效率是相对效率,相对效率较高的DMU被确定为有效的DMU,其他DMU与这些有效的DMU之间的差距决定了它们的相对效率。
DEA方法的两个基本模型是C2R和C2GS2,下面我们先来介绍C2R模型。假设我们研究n家保险公司的相对有效性问题,评价指标体系为m种投入指标,s种产出指标。设aij代表第j个决策单元第i种投入指标总量,bkj代表第j个决策单元第k种产出指标总量。
C2R模型的对偶规划为:
其中,aij0和bkj0分别代表被评价决策单元的投入和产出变量;xj为第j个决策单元的决策变量;y为投入比例变量。
上述模型的意义在于保持产出不变的前提下,将投入的各个分量按同一比例y(y≤1)减少。如果y<1,则表明可以用比被评价决策单元更少的投入而生产相同的产出,这就说明被评价决策单元不是有效率的;如果y=1,则表明被评价决策单元是有效的生产活动或经济系统。
C2R模型得到的是规模报酬不变的生产前沿面和规模报酬不变时的效率值,反映的是技术效率。C2GS2模型在C2R模型的基础上增加一个限定条件即∑Xj(j=1,……n)=1,在这个条件的限定下所得到的生产前沿面是规模报酬可变的生产前沿面,DEA效率值是规模报酬可变时的效率值,也就是纯技术效率。C2R模型得到的效率值与C2GS2模型得到的效率值的比值考察的是目标公司的规模效率。显然,规模效率衡量的是规模报酬不变的生产前沿与规模报酬变化的生产前沿之间的距离。
二、数据及应用
运用DEA方法可以分析企业的配置效率和技术效率,但因为分析配置效率时的价格因素在我国不可得,所以本文的讨论仅限于技术效率,其中包括纯技术效率、规模效率和规模收益状况。
(一)参考集的确定
为了地反映我国财产保险公司的效率问题,原则上,我们将所考察年份的所有在我国保险市场上营业的财产保险公司都囊括在样本集中。另外,为了能够反映近年我国财产保险市场的效率变化情况,使分析结果既有横向比较也有纵向比较,我们选取样本的时间跨度为1999年—2004年。由于各年中都有部分公司无法获得全部指标的数据,只能将这些公司剔除出样本集。所有公司的所有数据都来自于保险年鉴或是将保险年鉴公布的数据加以整理而得。
(二)评价指标的确定
实践经验证明,成功地运用数据包络分析的关键在于正确地选取评价指标体系。因为保险产品的无形性,使得保险产出及投入的界定和衡量比一般企业要困难,在理论界对于如何选取评价指标一直存在争议,因此有必要在此对于评价指标的设定做出较详细的讨论。
1.产出指标的设定:反映保险公司的负债特性
保险产品的无形性对于产出指标的选取造成很大障碍,而如果从保险公司对社会所起到的作用这个角度来界定保险的产出就可以绕过这一障碍。一般意义上,保险主要承担两方面的社会职能,一个是风险保障职能,一个是资金中介职能,其中资金中介职能是派生的、附属的职能。
(1)资金中介职能的产出:忽略。对于保险的资金中介职能,最客观的代表指标应该是当年投资资产的增加值,而由于我国财产保险公司的大部分资产都以现金和存款的形式存在,投资资产的额度非常之小,也就是说我国的财产保险公司所提供的资金中介的社会职能非常有限,与保险保障职能不具有同等可比的地位,为了不至于造成评价结果的扭曲,我们将资金中介这一项产出忽略不计。
(2)风险保障职能的产出:年末准备金与赔款支出之和。对于风险保障这一职能的产出指标的设定存在较大争议,有些学者采用的是保费收人这一指标,有些文章建议采用直观的指标,比如保单件数或总保额,还有观点支持以赔款支出作为产出指标。以下对这三种观点进行分析,分别指出其不当之处,并在此基础上构建一个本文认为较为合理的产出指标。
首先,保费收入是一个收入概念,实际上是产出乘以价格的概念,而且这里的价格不仅包括风险保障的成分,还包括了公司的投资因素、费用因素及利润因素在其中,因而用保费收入作为产出指标虽然简单,但是不够科学,经不住仔细推敲。其次,件数是一个最直观也具体的指标,但因为单纯以件为计量单位就忽略了不同保单在风险保障额度和保障程度上的差异,因此件数不是一个合适的产出指标;保额的加总也是一个比较直观的指标,但是这一指标因为两方面的原因而不能成立:一是这是一个不易获得的指标;二是某些险种可以在保险期限内出现多次赔偿,而且总赔偿额可以大大超过总保额。再次,当年赔款支出这一指标较以上两种指标选取要更接近于风险保障职能的本质,但其存在一个严重的缺陷,那就是用它来度量风险保障职能的产出大小时是不足量的,因为当年赔款只是当年构建的风险池和承担的风险损失中的一部分,是风险及损失已经发生的那一部分,而已经进入风险池但还没有实际发生的那一部分风险,或风险已经发生,但保险公司还未因此而遭受损失的那一部分风险是不能在当年赔款中体现出来的。
上述当年赔款支出作为产出指标不足量的问题是可以解决的,因为以上所说的那两部分风险,即:已经进入风险池但还没有实际发生的那一部分风险,和风险已经发生,但保险公司还未因此而遭受损失的那一部分风险在保险财务上恰好有其对应的项目,那就是未到期责任准备金和未决赔款准备金,因此,将未到期责任准备金和未决赔款准备金与当年赔款加总,就得到了当年风险保障职能产出的较的衡量。
综上,针对风险保障这一职能,我们设定的产出指标是年末准备金与当年赔款支出之和。
2.投入指标的设定:符合我国财务报表的实际情况
国际上的常用方法是将保险公司的投人分为三大类别,即劳动力投入、资本投入和其他材料投入。但由于我国的财务报表无法区分劳动力投入和其他材料投入,因此我们不能直接套用国际上常用的三大类投入指标。国内的文章在选取投入指标时多采用以下分类:资本金、劳动力和费用。这样的指标选取有值得商榷之处,首先劳动力投入的货币体现是工资支出,而工资支出是费用的一部分,而且是很大的一部分,因此如果将劳动力与费用分别设定为两个独立的投入指标,重复计算的问题较严重;其次,利用DEA方法分析技术效率时,要求各种投入指标都是不包含价格因素的,而费用等于各种投入的量和各自价格的乘积之和,因而费用不适合作为投入变量。
我们根据可获得数据的实际情况并综合其他考虑,将以上国际常用方法具体应用如下:
(1)用职工人数代表劳动力投入。
(2)用所有者权益代表资本投入。此处需要特别指出的是,资本投入应该包括债权资本和所有者权益,但因为债权资本中的绝大部分是由准备金构成的,而准备金又是我们定义的产出指标中的一部分,用同一个变量既表示投入又表示产出显然是不合适的,所以我们的资本投入只考虑所有者权益而不考虑债权资本的部分。另外,准备金作为债权资本的绝大部分,虽然它实际上对公司的经营发挥了支持作用,但它并不是公司为了达到当年的经营目标而自主选择的投入要素,或者更直接地说,因为它是由公司的产出而直接决定的,因此保险公司不可以为了提高效率而减小这一部分投入,也就是说考察这项资源的利用效率对公司的经营决策没有任何实际指导意义,这是我们不将债权资本作为资本投入的另外一个理由。
(3)用固定资产价值代表固定资产这项投入。
(4)用手续费代表其他营销渠道这项投入。
三、结果分析及建议
由于各年中都有部分公司无法获得全部指标的数据,只能将这些公司剔除出参考集,选定的参考集为,1999年的13家,2000年的14家,2001年的17家,2002年的20家,2003年的23家,2004年的24家。需要特别指出的是,在2001年以前的太平洋保险集团没有将产险方面和寿险方面的数据独立公布,因此在参考集中不能包括2001年以前的太平洋财险,基于同样原因,我们的样本中也无法包含1999-2003这五年中的平安产险。这对本次测评是一个遗憾。我们利用lindo6.1,得到1999年—2004年所考察的每家财产保险公司的总效率、纯技术效率和规模效率,对实证结果进行分析,我们发现不同公司之间的效率差异是比较显著的,并且从中可以发现以下规律:大公司与小公司相比,大公司的效率值较高,尤其是规模效率,这体现了在我国现阶段规模优势对效率的影响,而中小公司多处于规模收益递增阶段也从另一方面印证了这一观点;而老公司与新公司相比,老公司的效率值较高,并且多数开业不满三年的新公司的效率明显偏低,这可能是由于新公司在最初几年受到业务规模的限制难以充分利用资源所造成的。
我们分别计算各年中资公司与外资公司的效率平均值,可以得到如表1所示结果,对其进行分析,我们可以做出以下判断:
(1)外资公司规模效率的平均值均低于中资公司。这种现象的出现部分缘于对于外资公司在诸如进入形式、营业范围和地域限制等几方面的政策限制。在我国保险市场高速发展的过程中,各种限制对于规模效率的抑制作用逐渐显现出来。但随着我国加入WTO进程的深化,各种限制都将逐步放宽,有些甚至已经取消,外资公司将有机会利用新的政策充分提高规模效率。外资公司应该抓住限制放开的大好时机,扩大规模,获得规模收益。在诸多经营限制放开以后,制约外资财产保险公司经营效率的外界监管因素已基本消除。财产保险公司需谨慎决策是否寻求更合理的公司形式(如独资公司形式)、怎样更好地本土化等问题,积极而合理地扩大生产规模,以获得规模效率,同时充分发挥技术优势,提高纯技术效率。
(2)在纯技术效率上,1999年—2002年外资公司的平均值高于中资公司,但外资公司的平均值逐年下降,并在2003和2004年被中资公司赶上并超过。这说明在纯技术效率上,外资公司具有一定的先天优势。但这一优势的体现不如规模效率的劣势那么显著,这一方面可能是由于各种政策的限制抑制了外资公司技术优势的发挥,另一方面,中资公司也在逐步借鉴和学习外资公司的技术优势,提高自身的技术水平。随着对外开放的逐步深入,对外资的各种政策性限制将逐步放开,并且外资公司的本土化进程也将逐步完善,外资公司的技术优势将得以展露,中资公司能否加快自身完善的过程,赶上外资公司技术进步的进程,将直接影响中外资公司在纯技术效率上的较量结果。
(3)外资公司技术效率的平均值均低于中资公司。前面的分析已经说明,中资公司在规模效率上占有优势,而外资公司在纯技术效率上占有的优势在逐渐弱化,所以在总的技术效率上,外资公司处于劣势。但随着各种政策性限制的逐步放开和外资公司本土化进程的逐步深入,外资公司在技术上的优势将得到更充分的发挥,而其在规模上的劣势将得到弥补,其结果必将是效率的提高,而中资公司的天然优势将逐渐淡化,要保持强劲的竞争力就必须加强在技术上的学习和创新,加强自身的经营管理水平。
(4)外资公司除个别年份的个别公司之外,在规模收益上大多都处于递增的阶段,而中资公司在规模收益上表现出了一定的变化趋势。1999年和2000年,中资公司的规模收益状态只有不变和递增两种,但从2001年开始,中资公司中开始出现规模收益递减的公司,而且这些公司实际上并不是规模较大的公司,这一现象的出现并不能说明这些公司的规模已经超过了规模,因为即便是我国较大的财产保险公司在资产总量和资本总量上距国际水平的大公司也还相距甚远。个别中型公司的这种规模收益递减状态不能说明规模问题,而是反映出了这些公司在资源配置和资源利用上能力有所欠缺,因此要注意提高资源的利用程度,防止造成规模不经济现象。
(5)通过逐步回归的方法,利用Eviews软件我们考察了效率的影响因素,基于此分析,我们认为,为提高技术效率,公司应尽快提高技术实力,增强资源利用能力,合理地控制费用,增强投资能力,提高员工的工作效率。由于中国国有控股的特点,现代企业制度与传统国有企业制度下财产保险公司的效率差别不明显,有必要在现有的股权分散化的基础上真正实现股权多元化,推动公司治理结构的进一步完善并发挥其应有的作用,提高公司运营和决策的科学性,从而从本质上改善公司的效率。费率市场化有利于保险市场的公平竞争和市场培育,有步骤地实现费率市场化将对保险公司效率改善起到重要的推动和引导作用。在市场结构方面,打破行政性垄断,逐步形成经济性垄断将有助于从整体上提高我国保险业的效率。
技术论文:农产品出口突破技术贸易壁垒论文
摘要技术性贸易壁垒已成为近年来国际农产品贸易壁垒的新特征,成为制约我国优势农产品出口的较大障碍。要突破技术性贸易壁垒,必须大力提高我国的农产品质量,加强农产品的质量安全监管,加快专业人才培养,积极并善于运用贸易争端机制化解农产品出口的各种障碍。
关键词农产品技术贸易壁垒对策
1技术性贸易壁垒措施及其对我国农产品出口贸易的影响
1.1食品安全、动植物卫生检验检疫法规
发达国家都制定了完整的保障食品安全的法律、法规和标准体系。这些法律既规范着国内农产品的生产和加工,同时也将不符合标准的国外产品挡在了国门之外。例如,日本依据《食品卫生法》、《植物防疫法》、《家畜传染病预防法》对入境的农产品及食品实行近乎苛刻的检疫、防疫制度。对于植物检疫,凡属日本国内没有的病虫害,来自或经过发生该病虫害国家的寄生植物和土壤均严禁进口。作为食品或食品原料的动植物、农产品还需要接受卫生防疫部门的食品卫生检查。对于强制性检查食品,要逐批进行百分之百的检验。对不同时间进口的相同商品,则规定每次必须检验,而对日本国内同类产品只需一次性检验即可。目前,我国蔬菜出口正遭遇此类限制。
1.2质量标准、食品标签和包装要求
目前,发达国家仍然在不断升级质量检验标准,检测项目也越来越多。例如,美国是世界上食品标签要求最严格的国家之一,食品标签多达22种,且逐年修订补充。美国要求所有包装食品应有食品标签,澎化食品还要有营养标签,必须标明至少14种营养成分的含量。再如日本,从前设定的进口农产品残留物限量标准是63种2470项,而今年实施的“肯定列表”则新增了51392个限量,涉及264类食品中的734种化学品残留,同时禁止使用15种农药、兽药,这使得农产品检测项目成倍增加。日本是我国食品、农产品出口的大市场,占我国食品、农产品出口总量的32%,“肯定列表”制度的实施大幅抬高出口技术门槛,直接影响我国近80亿美元的农产品出口额,涉及到6000多家出口企业。
1.3环境保护和动物福利要求
发达国家制定了一系列环境保护法规,对进口农产品形成了通常所说的“绿色壁垒”。绿色壁垒主要包括国际和区域性的环保公约、国别环保法规和标准、检验和检疫要求、“绿色包装”和标签要求、IS014000环境管理体系和环境标志等自愿性措施、生产和加工方法及环境成本内在化要求等。例如,1995年4月,发达国家要求实施《国际环境监查标准制度》,要求产品达到IS09000系列标准体系,还要求使用“绿色环境标志”,例如,德国的“蓝天天使”、日本的“生态标志”和欧盟的“欧洲环保标志”等。动物福利问题则尤其为欧盟所重视,例如,鸡场饲养密度一般为12只/m2,欧盟却提出每平方米只能养10只,理由是密度太大,鸡会感到不“舒适”。由此养殖成本增加,形成贸易壁垒。
1.4新技术发展过程中产生的安全问题
最典型的就是转基因食品的安全问题,这一直是国际争论的焦点。美国由于占据转基因技术的制高点,对转基因食品的推广持积极态度,而欧盟和日本等国家则坚决反对,由此也引发了有关转基因农产品进口管理措施的讨论。
尤其值得注意的是,发达国家的技术性贸易壁垒呈日益升级的趋势。例如,日本自2003年起在全国推行“大米身份认证制度”,即凡进入日本国内市场的大米必须标明品种、产地、生产者姓名和认证号码等,否则不允许销售。“大米身份认证制度”推行之后,日本各地又对新制度“层层加码”,把认证范围推广到蔬菜,要求市场上销售的本地蔬菜都必须有认证标志。对中国蔬菜等农产品来讲,今后进入日本市场将更趋困难。
近年来,技术性贸易壁垒已直接使中国农产品出口遭受巨大损失,其扩散效应造成的间接损失更是难以估计。据商务部统计,我国有90%的农业及食品出口企业受国外技术贸易壁垒影响,造成每年损失约90亿美元,出口受阻的产品从蔬菜、水果、茶叶到蜂蜜,进而扩展到畜产品和水产品。国外实施的技术性贸易壁垒已成为制约我国农产品出口的较大障碍。
2我国农产品出口遭受技术性贸易壁垒的原因探析
2.1国内自身原因
(1)农产品自身存在质量问题。我国人口众多,人们环保意识比较薄弱,农产品的生产及其加工品存在诸多安全隐患。如水源污染导致食源性疾病的发生,河流的污染直接影响水产品的卫生质量;农药、兽药的滥用,造成农产品中的农兽药残留超标;违规或超标使用添加剂,使得一些农产品及其加工品不符合健康和环保要求。据有关部门统计,我国20%~30%的蔬菜存在农药残留严重超标问题,使其出口受阻。
(2)政出多门,监管不力。我国农产品安全管理涉及经贸、工商、卫生、质检等多个部门,由于存在多头监管,职责不清,监管不力,造成不足,收效不明显。
(3)农产品和食品质量管理,标准化与认证体系建设滞后,食品安全的国内标准与国际标准不接轨,检验技术和检验手段也有待改进。
(4)农产品和食品生产以小规模个体农户为主体,加工企业规模不大,技术含量不高,竞争实力不强,战略经营的理念和市场营销能力比较薄弱,对国际市场的质量标准、食品安全标准的动向知之甚少,不能适应快速多变的国际市场需求。
2.2国际方面的原因
(1)发达国家实施贸易保护的需要。我国劳动力资源丰富,成本低廉,生产劳动密集型农产品有一定的成本比较优势,能够以较低的价格进入国际市场。此外,随着我国加入世贸组织,各国在关税和市场准入方面也逐步放松,我国农产品出口的传统关税门槛因此随之降低,这就为我国扩大农产品出口创造了更宽松的环境和条件。
(2)消费理念的转变。随着社会经济的发展,人们越来越注重改善生活质量,越来越关注保护环境。相应地,人们的消费理念也就由“生存型”向“发展型、健康型”转变,对营养、健康、卫生、无污染的安全食品的需求量越来越大,绿色消费正成为世界性的消费潮流。
(3)国际标准在SPS协议和TBT协议中起到了越来越重要的作用。自世贸组织成立以来,各成员国都在积极援引WTO协议和国际标准进行贸易交涉。但是,迄今为止,在国际标准制定过程中,发达国占据主导地位。
3突破技术性贸易壁垒的对策
3.1大力发展绿色产品,不断提高农产品质量
突破技术性贸易壁垒,当务之急是要从源头抓起,大力发展绿色食品,加强全过程监管控制,从而较大限度地降低风险和保障食品安全。绿色食品生产有严格的操作规程和技术标准,通过对农产品生态环境和生产过程中投入物的控制来对农产品进行品质管理,能有效地提升农产品品质,成为应对技术性贸易壁垒的有效措施。针对农产品出口面临的新形势,出口企业要加强农产品出口基地建设,规范管理养殖、种植和加工环节,促进种植、养殖水平的提高,确保出口产品安全合格。
3.2建立负责技术性贸易措施的组织实施和协调管理的专门机构
要突破技术性贸易壁垒,扩大农产品出口,有必要设立负责技术性贸易措施的组织实施和协调管理的相应机构。机构的主要职责是组织研究实施重大的技术性贸易措施,协调我国技术性贸易领域多边、双边合作与交流中的重大问题的方针政策和原则立场;承担建立全国技术性贸易措施预警与快速反应机制的工作等。这有利于加强部门间的协调与合作,有利于企业形成合力,联合作战;有利于部门间、行业间、企业间加强沟通,在应对技术贸易型壁垒上收到良好效果,更好地维护国家利益和企业利益。
3.3建立和完善农产品安全管理的法律法规,确保出口农产品质量安全
建立和完善以风险分析为基础的食品安全标准体系,是应对农产品出口技术性贸易障碍的技术保障。目前,我国的食品安全标准体系与发达国家相比还有相当大的差距,需要组织专家加强对技术性贸易壁垒的研究,修改、完善我国的农产品安全的法律法规。在此基础上,积极采用国际标准,提高标准水平,推动我国食品工业加快发展速度,提升我国农产品出口的竞争力。
3.4加大WTO/TBT、SPS人才培养力度
技术性贸易措施涉及方方面面,影响到生产、加工、仓储、运输、国内外贸易等各个环节的众多企业及中介组织、政府管理部门、消费者自身。所以,要应对农产品出口的技术性贸易壁垒措施,客观上需要有一支熟悉WTO规则,尤其是WTO/TBT、SPS协定、WTO争端解决机制,以及国际标准、指南、争端的人才梯队。因此,必须依据新的形势,尽快培养相应地专门人才,立足长远,为实施农产品走出去战略打下坚实的基础。
技术论文:贸易技术壁垒研究论文
一、贸易技术壁垒(TBT)充分体现了技术标准与条例作用的双重性
“贸易技术壁垒(TechnicalBarriersToTrade-TBT)”一词,正式出现于WTO〈贸易技术壁垒协定〉中。所谓贸易技术壁垒是指那些强制性或非强制性确定商品的某些特性的规定、标准和法规,以及旨在检验商品是否符合这些技术法规和确定商品质量及其适应性能的认证、审批和实验程序所形成的贸易障碍。简言之,就是由国与国之间对产(商)品进行管理时,由于其实际的法规、技术标准、制度和检验制度带来的差异所形成的贸易壁垒,称之为贸易技术壁垒,这是贸易中最隐蔽、最难对付的非关税壁垒。
在国际贸易中,技术标准和技术条例的本意,或是确保国际交易中货物质量的一致性,减少由进出口货物的规格、质量和服务引发的争端,或是保护消费安全,维护各国消费者的权益,从而促进国际贸易的发展。从GATT到WTO,一直在努力使各成员国的产品标准国际化、统一化,减少和取消贸易技术壁垒。但是,基于技术条例和技术标准的贸易扭曲依然存在,而且越来越呈现出覆盖率高、冲击力强、手段隐蔽和复杂化的趋势,对世界贸易的影响也越来越大。从而使技术标准和技术条例具有促进与扭曲世界贸易发展的两种截然相反的作用,呈现出双重性的特点。正如国际标准化组织出版的《标准化的目的和原理》一书中指出:这种贸易的技术壁垒是国际贸易保护的好庇护所,是调节当今国际贸易的杠杆。形成贸易障碍的技术壁垒扭曲了技术规则的本来面目,使原本有利于国际贸易发展的有利手段变成了阻碍国际贸易正常进行的有效手段。
一方面,贸易壁垒的整体发展趋势使这种双重性越来越显现出来。自从1948年GATT生效以来,经过一次次的多边贸易谈判,关税壁垒已经得到很大的遏制和削弱,相形之下,各国更注重采用各种“披着合法外衣”的非关税壁垒,尤其是复杂苛刻的技术法规、技术标准和质量认证制度,以及名目繁多的进出口商品包装、标志、检验和安全、卫生、环保等要求构成了更为隐蔽、更难对付的贸易技术壁垒,成为国际贸易新的障碍。近几年来,随着技术密集型产品占世界贸易额的比例进一步上升,高灵敏检测技术的发展,消费者对商品选择性的增强,贸易技术壁垒占贸易壁垒的比例呈现出较大幅度的上升趋势,已经达到80%,其二重性也相应的越来越明显。
另一方面,技术条例和技术标准本身的特性使其作用具有二重性。其一,技术条例和技术标准之所以能够构成贸易壁垒,是由于他们往往被以歧视的方式对进出口产品实施,既对进口产品提出特别的技术要求。其二,技术条例和技术标准都是各国自己制定的,由此产生的国与国之间技术条例和技术标准的种种差异导致了贸易的障碍。其三,与这种规格、标准相伴随的检测、检验手续也是技术条例与标准构成贸易壁垒的重要原因。进口国采用复杂的、旷日持久的技术检验、调查、取证、裁定等程序往往使商品的销售和成本大大增加,往往会延误交货期或者错过季节,从而失去市场。
二、TBT的“典范”——美国TBT体系
美国是世界及时贸易强国,也是各种贸易壁垒(如贸易地位限制、关税配额、数量限制、反倾销、技术性贸易措施、政府采购限制等)最繁多、体系最复杂的国家。
1.美国TBT的基本情况。
基于技术标准、法规的贸易技术壁垒。美国在要求进口商品满足ISO9000系列标准之外,附加了许多对进口商品制定的条例。仅从1980年至今,美国已制订了约2300个技术性法规和条例。这些复杂的法规和条例本身构成了对国际贸易的极大障碍。
关于合格评定的技术壁垒状况。美国目前有55种认证体系,如产品安全认证体系UL、军用MI(1)、电磁兼容FCC等具有较大影响的认证体系。其中,美国为了对商品的安全性能进行认证,设立了代号为UL的“保险商实验室”,外国商品必须通过UL认证后才能顺利地进入美国市场,事实上很多发展中国家的商品很难达到UL标准水平。这种假借保护环境,人类动植物的卫生,安全健康之名,对商品中的有害物含量制定较高指标的做法,有效地限制了商品的进口。
利用电子数据交换(EDI)设置技术壁垒。美国决定,从1992年起将采用电子数据交换方式办理海关业务,不采用电子数据交换方式的,海关手续将被推迟受理。
以上提到的是美国贸易技术壁垒的主要方面,当然还有一些其它原因而形成技术壁垒。正是这些贸易技术壁垒,导致外国产品尤其是发展中国家的产品进入美国的“入门费”看涨。
2.美国TBT体系的主要特点。
法律地位重要。美国的技术性法规或标准大都以保障消费安全、保护环境及国内市场秩序、维护国家安全为出发点,几乎涉及到美国社会及公众生产、生活的每个层面,成为美国法律体系的基本组成部分,而且多属强制性法规或标准之列。
覆盖领域广泛。美国针对每一种产品,包括其生产与进口行为,基本上都订有相应的法律、法规或标准;并以标准、检测、标识及认证等手段,为进口产品设置高门槛及繁杂的检验手续。
法规体系复杂。呈现出立法部门众多,立法层次有别,措施性质多重,法规数量庞杂等特征。
执法体系复杂。美国负责技术性法规及技术标准执法工作的部门很多,从大的层面上分,既有联邦政府部门,又有联邦独立机构;从小的层面上,针对同一产品,在同一部门内,设立不同的部门负责不同项目的执法工作。各相关部门分工协作,相辅相成,筑起了一道复杂而有序的执法体系。
美国主义特色鲜明。美国的技术标准、安全标准和卫生标准非常严格、也非常高,检验手续复杂,批准时间冗长;而且,美国很少使用国际标准化机构订立的标准,其有些标准甚至直接与国际标准矛盾,一般也不承认包括中国在内的其它国家的检验标准,在对外交往中,我行我素,一切以美国利益与意识为中心。
从中我们可以得出这样一个结论,不论是作为合理的技术贸易措施,还是作为抬高门槛的贸易保护主义壁垒,有一点是无疑的,他是维护国家基本安全的重要手段,处于设置与超越不停顿较量的动态发展过程中,批着合理的外衣,手段隐蔽,冲击力强,与一国的经济实力和科技发展水平密切相关,发达国家和地区处于优势和主动地位,发展中国家和地区处于劣势和被动地位。
三、关于动态条件下如何应对TBT的理论思考
如何有效地突破别国的贸易技术壁垒,以较大限度地减少本国在国际贸易中的损失,保持自己的比较优势;如何有效地构筑本国的贸易技术壁垒,以在合法的外衣之下,保护本国产业,增强本国的竞争力。是世界各国重点考虑的问题。限于篇幅,本文仅分析超越问题。
1.应对贸易技术壁垒措施的一般理论分析。
(1)从贸易技术壁垒作用的基本机理来看,技术上的超越是最根本的应对措施。贸易技术壁垒作用的基本机理是,贸易技术壁垒一旦形成,并且实施,就会产生明显的数量控制机制和价格控制机制的双重作用,从而对进口品产生影响,进而影响进口国产业结构和经济结构,对本国的产业结构和经济结构也产生递进影响。具体来讲,随着技术的进步,必然导致新的贸易技术壁垒的出现和进口产品对壁垒的跨越。因此,进口产品超越贸易技术壁垒,实质上是依据贸易技术壁垒的要求,改进产品,使其达到要求。除此之外,没有别的途径。但是,要依据进口国家的规定要求,改进产品质量,提高技术水平,就需要引进先进技术,进行新的投资,从而使改进后的产品具有相当高的成本,进而削弱了产品的比较优势。当进口品的进入还是初步的,数量不多时,壁垒主要表现为数量控制机制和价格内涵控制机制的结合。而一旦新的进口品在规模经济条件下,大量地跨越了贸易技术壁垒,从理论上说这时壁垒主要表现为价格外在控制机制,其数量控制机制作用下降或者不再存在,此时壁垒对进口产品的作用又相当于零配额。可以这样讲,如果改造后的产品能尽快的以规模经济的方式跨越壁垒,就可能具有竞争优势。反之,则不可能具有竞争优势。所以,一国产品能否跨越,或者在多长的时间内跨越,取决于跨越的成本收益分析。
(2)从经济实践中各国对市场规模的限制以及出于保护国内产业的考虑来看,单纯技术上的超越不能解决所有贸易技术壁垒问题。国际贸易中的国家都是经济人,都在追求自身利益的较大化。所以,一个国家出于市场规模的限制和保护国内产业的考虑,即使进口品已经满足了壁垒的技术要求并交纳进口的检验费用及其他相关的费用以后,也不可能无限制的输入。这时东道国可以通过对检验过程的控制相应地调整进口品的数量和进口速率。而且,道高一尺,魔高一丈。随着技术创新的深入,新的技术标准会不断的出现,并被采用于新的技术法规之中,这就对进口产品形成新一轮的控制机制,从而形成新的贸易技术壁垒。从这个角度来看,单纯的技术上的跨越不可能解决所有贸易技术壁垒对国际贸易的扭曲问题。所以,在跨越贸易技术壁垒时,应该充分考虑到进口国作为经济人的特性。
(3)从世界经济两极分化的趋势来看,南北方在贸易技术壁垒的设置与超越方面存在着事实上的不平等。构成世界经济两大类型的发展中国家(南方)经济和发达资本主义国家(北方)经济之间,贫富两极分化在发展。发达资本主义国家拥有世界先进的科技水平、生产力水平和世界最强大的经济实力,在世界经济发展中处于主导和制约地位。表现在技术方面,发达国家拥有的优势,南北国家之间形成了一条巨大的技术鸿沟,而且还有不断扩大的趋势。贸易技术壁垒本质上是国家间技术差异的具体表现,尽管它还受到其他的因素制约。从这个角度来看,发达国家在贸易技术壁垒的设置与超越方面总是处于主动与支配地位。如何缩小这种差距,是减少贸易技术壁垒的关键。根据熊彼特的发展理论,通过技术转移(表现为技术模仿或者扩散),可以缩小这种差距。技术转移,就发展中国家而言,主要是指技术引进。通过技术引进可以对产品产生技术溢出效应,从而跨越贸易技术壁垒。但是,由于贸易技术壁垒的动态性,能否缩小技术差距,不断跨越贸易技术壁垒,不仅取决于引进国的模仿能力和创新能力,还取决于壁垒设置国的创新能力,以及国内产业的创新能力。
2.应对贸易技术壁垒的措施是多层次、有多种选择的。
措施的多层次。应对TBT的主体既包括政府,也包括企业等。当今世界经济全球化趋势、世界格局多极化趋势以及世界经济区域化趋势,使得可以在加强国与国之间的交流与合作、加强区域合作与协调、在GATT/WTO框架内等多层次的回旋空间内解决问题。首先,在GATT/WTO框架之内。自上世纪60年代以来,GATT就在关于贸易技术壁垒的确认及其管制与取消两个方面开展工作。1974年在东京回合谈判中达成了《标准守则》,在乌拉圭回合谈判中达成了《贸易技术壁垒协议》,对技术条例与技术标准的制定、采纳和实施、技术条例和标准的检验程序、信息和援助义务等做出了规定,旨在使标准国际化、统一化,减少和取消贸易技术壁垒。另外,WTO设立了对各成员开放的贸易技术壁垒委员会,以提供磋商机会,监督协定的执行。其次,可以通过加强区域合作与协调解决问题。从一定意义上讲,区域一体化是指经济联合、调节的机构和行为。区域集团为了统一内部政策,减少贸易壁垒,或者采取直接制定贸易法规,或者在法规中引用标准,达到区域内标准的协调一致,克服彼此之间的贸易技术壁垒。如欧洲共同体理事会在1985年5月的一项决议中决定,在有关的行政法规中参照使用欧洲标准的原则,从而铺平了欧洲标准化的道路。第三,国与国(地区)之间的协调也是克服贸易技术壁垒的一个重要途径。通过进一步加大多、双边对外协作力度,以争取能逐步彼此承认各有关机构的检验、检疫证书,也有利于简化手续,便利出口。例如,由于美国与许多欧盟国家同为1979年罗马《国际植物保护公约》的成员国,美国向欧盟多数国家出口农产品时,可以美国农业部动植物检疫局按照公约的统一规定制定的《联邦植物卫生证书》为准,到岸后不必要再接受欧盟国家的检疫制度,从而非常便利美国的农产品进入欧洲市场。措施的多选择性。各国有各国的国情,有各自相对固定的对外经贸关系,在国际贸易中的地位和作用也各不相同,在采取何种措施应对贸易技术壁垒方面,也是有多种多样的措施可供选择的。主要包括技术上的超越、合作协商以及反击的方式等。这种方式本身也有多种选择,如采取措施积极推动技术上的超越,其本身就有多种选择。其一是技术转移和提高竞争力。特别是发展中国家,由于国内先进技术供给有限,必须重视从国外引进先进技术,结合本国对国外先进技术的跟踪,以及本国的自主开发,通过技术外溢和后发效应的协同作用,将制成品的生产和出口提高到一个新的技术水平,并尽快的由比较劣势向比较优势和竞争优势转变。其二,运用FDI跨越贸易技术壁垒。单纯利用技术的购买手段往往是难以得到较为先进的复杂技术。这是因为这些技术往往掌握在跨国公司的手中,所以需要引进外国直接投资。利用FDI跨越贸易技术壁垒也就是本国产业与跨国公司的合作,可以取得双赢的结果。主要表现为,FDI所带来的技术转移的溢出,可以激发东道国国内企业的协同效应,竞争模仿效应和当地化效应等,使其以比较便捷的途径取得比较先进和复杂的技术。其三,采用国际标准和质量认证体系跨越贸易技术壁垒。根据国际惯例,跨越贸易技术壁垒,应当积极采用国际标准或者国外的先进标准。将本国的标准制定成国际标准,或者是将本国的国家标准、行业标准或者是协会标准推向世界各国并为各国所公认,就可以在国际贸易中取得优势,先声夺人。
3.发展中国家应该在“自力更生”的基础上主动应对贸易技术壁垒。
考虑到发展中国家和地区在世界经济格局中的落后情况,WTO《贸易技术壁垒协议》对发展中国家和地区成员的特殊和差别待遇做出了具体规定。主要包括:给予发展中国家和地区差别和更优惠的待遇、向其提供技术援助、允许其保持与其发展需要相一致的当地技术、生产方法和工艺、特定情况下可在特定时间内免除其对该协议应当履行的义务等。需要指明的一点是,国际贸易中永远没有“免费的午餐”。作为发展中国家应当充分享受和利用好这些权利,但是不能因此而“靠山吃山”,而是要把主要精力放在提高自己的综合经济实力和科技发展水平上。唯有此,才能从根本上提高发展中国家应对各种贸易壁垒,特别是贸易技术壁垒的能力。
改革开放以来,我国的对外贸易大幅增长,已经跃居世界第九位,在国民经济发展中起到重要作用。在加入WTO以后将有更大的发展,发挥更大的作用。但是,我国的商品在国际市场上面临着越来越广泛的,几乎是所有领域的TBT的挑战和障碍。对此,我们一方面要看到,TBT给我国对外贸易带来的市场准入障碍增加,竞争力受到削弱等负面影响,另一方面也要看到它的正面推动作用(推动技术法规的制定和实施,加速技术改造和产品的升级换代,推动针对国际标准化的评审制度的开展,导致“质量概念”向环境、生态和经济的不断和谐统一方向发展等),走自力更生之路,在不断提高综合国力的基础上,政府、企业齐动手,多在查找内因上下功夫,瞄准世界,不断“强身健体”,增强超越能力,把损失降低到最小限度。
技术论文:企业技术创新策略论文
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,提高企业核心竞争力。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核心技术,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),居世界及时位,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较大的思想障碍。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,并在保障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较大的获利者,而发明创造者却是较大的亏本者;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障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障。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,以保障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,使企业在较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。
,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,保障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。
技术论文:第三次能源技术革命研究论文
创建三次能源理念,将三次能源模式引力能之反重力技术从微观世界(电.磁.暗物质.反物质等)技术中分离出来,创建全新宏观反重力学科。
三次能源理念与第三次能源技术革命
重申三次能源理念:
一次能源为原始资源性能源,是以蒸汽机与内燃机为代表的技术革命。二次能源为技术性质能源,是以各种能源转换为电能的电动动力技术革命。它们都是从能量到能量模式,故遵守能量守恒规律,而三次能源则是更深层次的技术性质,主特征是以核电为模式的用技术将一次原本不是能源的物性逆变本质转换为二次能量后,再三次转换为常规能源之技术革命,将是核动力和类核动力技术革命,此为从不是能量到能量模式,所以它不是能量守恒范围技术而不存在遵守或违背问题,并将引发更大的能源技术革命。
源自平凡而重在承前启后:
三次能源理念可说是源自最简单平凡的对核电技术排序与揭示本质后之逻辑定位,可承前启后的是其揭示之逆变物性本质模式,则可将近代和当代倍受主流科技非议之伪科学的永动机和反重力技术,简单地用逆变物性本质物理成因,就可名正言顺地将它们从常规能源技术领域中分离出来,成为以物理本质不同的超常规能源技术,从而可以结束永动机=伪科学之争的证具,再说探索永动机成功与否它都原本就是原始创新,故逻辑上也不存在遵守与违背任何现有理论,就算成功了也必然是能量守恒之外的全新学科领域,也必然引发如反重力等系列前沿科技的形成。
永动机的因果与物理定义:
当今永动机=伪科学,已是99%以上受传统教育人们的习惯思维方式,可恕不知人类较大的悲哀是定义了永动机这个陷井,如果理智地分析一下,不难看出永动机涉及的学科非常广义,也就是说它限制科技发展的领域也广义,它含括了物理、力学、能源、机械制造等大部分基础学科,其重点特征临界点为能量转换比值为!00%,凡大于就有永动机之嫌而划为“伪派”,所以任一与能量有关的科技,一旦进入能量转换超出就落入陷井,此时的你无论怎样辨解并未选择永动机课题,而是永动机永远选择了你而成为“伪科学派”,可算大悲也!
其实复杂的科技,只要揭示透彻则非常简单,能量守恒下的转换比不可大于,在常规能源本质范围是真理,核电为什么不是伪科学?是因为核电物理有理论证实其能量转换比值超常规依据,永动机的伪科学则正是无理论支撑,显然对永动机的物理定义没有理论前提就算发明成功也会断送在非议中。本来能量守恒内的煤电、水电、光伏电等不但只是量变,重要的也是‘质变’技术,只是‘质变’没有使量变超出常规而已。而核电因质变技术属深层次使量变超常规形成学科,因此凡类核电模式质变技术则不属能量守恒范围,而再拿能量守恒定律去度量永动机,岂不是冤案?
而永动机技术正是类核电超常规能量模式,所以永动机新增能量误为无中生有则为伪科学,故必要定义永动机的物理本质:“凡是不消耗任何能量之输出能量的永动机,模式是以逆变物性本质技术为特征,其新增能量不再是无中生有,而是逆变物性本质转换形成,也吻合物理学由质变到量变,量变也必质变之普遍规律逻辑,所以能量守恒为常规能源物性本质,则永动机逆变本质的量变为超常规物性本质,也就不再属能量守恒范畴。”
反重力技术与物理定义:
常言说物以类聚,反重力与永动机同为伪科学足以说明同属一类,可恕不知它们竞是珠联璧合之缘,经研究,三次能源模式下的永动机质变技术,唯反重力莫属,因为反重力的实质就是反引力,由引力产生的重力正是人类消耗能源的根源,公知重力是产生摩擦阻力耗能主因,如果要解决能耗问题,思维重点只限于怎样获取能源,显然是治表不治根,治根必是将思维重点移至怎样改变耗能本质,即可否逆变引力本质?
答案是肯定的,90年代各国科学家观测到的引力异常现象就证实了万有引力并不是铁案不可问责,说明万有引力在一定条件下的异常则是另有物理本质,此本质据本人的发明杠杆原理实验数据所证实,其反引力物性本质形成于万有引力的隔距力系效应。公知万有引力的隔距力是两个物体之间相隔某一间距的引力,可重力摩擦阻力追究的只是限于两个物体的接触引力问题,从来未涉及过隔距引力影响因素,而地震与太阳月亮地球三星一线有关则正是星体隔距力力系效应成因。据发明杠杆实验显示,其重力点G悬空形成的隔距力(发明杠杆结构无重力臂)重臂物理量变化,严格遵循杠杆的力臂与重臂和支点三要素物理变量关系,但正是隔距力重臂结构形成了隔距力力系效应,即逆变了重力物性本质,将本不是能量的重力悬空具有了重力势能性质后并参与作用力叠加作功,从而形成反重力本质(将负载重力逆变为能量本质),其隔距力效应特征为:杠杆重力悬空作用线与力臂之间夹角越小,静止杠杆重力在力臂与重臂相等时的力系平衡值越大,用物理量关系式表达,常规杠杆G=F,发明杠杆则G=2(F-Fsina)+F,如果将2(F-Fsina)一项设计为2,则G=3F,说明悬空重力(负载)叠加作功结构使作用力增值到3倍F力,如反向实验,当G=1不变时,F力只需小于1的三倍力则静止平衡,可见反重力形成,即力系平衡不再属牛顿第三定律范围,而作用力与反作用力不等也可力系平衡,也就是局部引力异常现象本质。
所以反重力和引力异常揭示透彻则简单为同一物理本质,因此反重力物理定位:“反重力的物理本质是直接逆变重力的耗能本质,即用物理方法将局部引力平衡人为形成失衡异常引力力系,其失衡力系本质为引力与斥力(支撑力)的隔距力叠加效应,效应的结果是将重力的耗能本质逆变为自身可控动力或转换为对外作功之能源,故称为反引力的反重力技术。”
引力异常的物理本质为:“据三次能源理念和反重力物理建立的核心,其宇宙宏观引力异常的物理本质为宇宙间局部(太阳月亮地球三星一线局部)在某一时间内存在有反重力(反引力)条件存在,即形成局部引力力系失衡本质,一旦多余能量释放后则恢复引力平衡。”
结论:
可以肯定,三次能源模式下的反重力技术永动机,必是人类梦求可解能源和环境双重危机的型获取能源方式技术,反重力与永动机物理本质的珠联璧合,加引力异常物理本质的印证,将当今最前沿三大科技难题简单融入同一物理本质则必引发第三次能源技术革命的开始,也预示人类梦想能源离实现不远了。至于是否实现它都不改写和推翻任何现有理论,能量守恒还是常规能量范围内的真理,不同的是它们各自代表着科技发展历史的印记,当今的任一高科技可能过不多久又将成为历史,这就是不为人的意志所转移的科学发展规律。
技术论文:网络计划技术在施工项目管理运用论文
随着科学技术的进步,工程项目的规模和个性化持续的强化,工程施工就复杂和时间长啦。出于工程的复杂性,就有必要实行专业化协作。项目经理只有使用工程项目计划,才能把他所强调的工期、成本、质量和安全传达给工程技术人员。只有在施工管理中应用网络计划技术,才能使施工得以地达到品质、节省和快速的要求。本文就网络计划技术在施工项目管理中的问题展开研究,望对广大读者有说帮助。
网络计划方法不仅仅是一种编制计划的方法,而且是一种科学的施工管理方法,但在我国施工管理中还存在很多问题,主要表现在:
1、应用管理水平低。绝大部分施工企业网络计划技术的应用只停留在编制计划上,对计划执行中的监督与控制及计划调整缺少有效的管理方法。
2、应用普及率不高。我国现有施工企业,企业素质差别较大,企业发展也很不平衡。据统计,中央直属和省级施工企业,管理水平较高,每年应用网络计划组织施工面达40%左右;地市级施工企业,每年应用网络计划组织施工面在15%左右;而县级及其以下施工企业,技术管理水平较差,每年应用网络计划组织施工面仅为5%左右。
3、应用深度不够。施工网络计划的编制往往只停留在确定施工顺序及工序穿插,编制深度不够,更谈不上网络计划的优化。
造成网络计划技术在我国施工管理中应用不理想的原因是多方面的,既有外部环境的影响,也有施工企业自身素质不高的制约,是多种因素综合作用的结果。
首先,外部环境的影响。外部环境的影响包括工程设计变更、工期的确定受社会干扰多、工程款拨付进度没有与网络计划紧密联系、工程款拖欠等。工程设计变更给网络计划的制定和调整带来了很大的困难,使施工企业应接不暇,无法使用网络计划实行施工管理;有些工程工期的确定违反科学规律,工程竣工日期一再提前也使企业无法按网络计划去组织管理;工程款拨付不及时,也从客观上减弱了企业应用网络计划的责任感。另外,目前市场上网络计划的编制软件很多,但适用于进度控制的软件却很少,而且通用性比较差,从客观上阻碍了施工企业应用网络计划实施项目进度控制。
其次企业自身素质的制约
1、传统工作方式的阻碍。传统施工管理采用手工管理且很多工作都是靠经验来完成的,企业对实施网络计划管理的必要性认识不足。很多施工人员拒绝网络计划是因为他们觉得它会限制他们的行动自由,没有传统管理方式那样得心应手
2、高素质管理人员缺乏。目前大部分施工企业的管理人员同时又是工程技术人员,他们往往只注重施工技术的研究,进度的管理依赖于传统经验,对网络计划技术知识不足。
3、施工管理粗放。施工管理中现场跟踪检查没有形成制度,随意性比较大,进度数据收集不、不完整,进度数据的整理、统计、加工、分析能力差,无专人负责等。
根据上述分析,施工企业提高网络计划技术的应用水平,除了从源头抓起,尽快规范建筑管理体制,并制定有效的措施提高企业应用网络计划技术的积极性之外,更重要的是企业自身要从提高市场竞争力的高度,实施网络计划,促进企业管理上质量、上水平。
这就要求施工企业提高认识,注重实效,扎扎实实提高企业管理水平,具体做法为:
1、采用易于控制形式。横道图是工程技术人员最熟悉的控制形式,具有直观、易懂、绘制简便、所需时间少、费用低的特点,但其缺点是不能反映各项工作之间的相互依赖、相互制约的关系,对大中型工程的进度控制困难。可在网络计划技术编制和调整进度计划后,转换成采用横道图与网络图结合实施,这种做法既有网络一样的严密性,又兼有横道图简单易懂的优点,减少网络计划实施中的阻力。
2、转变观念,充分认识应用网络计划技术的重要性。网络计划方法的较大特点是它能够提供施工管理所需的多种信息,有助于管理人员合理地组织生产。施工管理中推广应用网络计划方法必将取得好快省的网络计划技术在施工项目管理中的问题。
效果,进一步提高施工管理水平。对于这个问题,企业的领导应该有充分的认识,把应用网络计划技术放在关系到企业生死存亡的高度去重视,逐步抛弃传统的凭直觉管理的方式,克服困难,投入一定的人力与资金,推动网络计划的应用。
3、循序渐进,注重实效。应用网络计划技术应本着循序渐进、先易后难、注重实效的原则,稳步推进网络计划技术的应用。应用网络计划,从工程规模上讲,应先从较小的工程项目或分部分项工程做起,逐步积累和总结经验。同时还应慎重地选择工程项目,充分证明执行网络计划的工程既省事且效益显著,增强人们应用网络计划技术的信心;从编制和调整深度上讲,应先粗后细,逐步深入,不断积累管理所需的信息,形成规范的信息收集、整理、统计和加工方法。网络计划技术是一项科学的施工管理理想、方法和手段,它的应用不仅是一个技术问题,还涉及到项目管理体制和同项目有关的单位、个人等多方面的因素。根据笔者多年的施工管理实践,推广应用网络计划技术,企业领导重视是关键,外部提供良好环境和加强引导是企业提高应用水平的有效途径。
4、管理人员与技术人员紧密结合。网络计划的编制与实施是建立在已知的施工方法基础之上的,施工管理人员除了熟知网络计划方法之外,还应了解各项工作的工艺及组织流程。根据网络计划法的性质和特点,并非应用网络计划法就一定能任意缩短工程期限,它只限于给管理人员提供应在哪些工作上合理赶工以及工期与成本的关系等信息,从而使增加的费用最少,成本低。至于能否实现赶工,最终还是取决于施工组织方法和物质技术条件。因此,管理人员制定科学合理的进度控制计划必须与工程技术人员紧密结合。
技术论文:语音合成技术研究论文
摘要本文就语音合成系统,特别是在文语转换方面的一些关键技术及实现做了详细的描述和介绍,并且给出了一个实际文语转换系统的实现方案。该语音合成系统作为一种新型人机界面已经成功的应用在多型号卫星测试系统中。
关键字语音合成,文语转换,语音人机界面
1引言
由人工通过一定的机器设备产生出语音称为语音合成(SpeechSynthesis)。语音合成是人机语音通信的一个重要组成部分。语音合成研究的目的是制造一种会说话的机器,它解决的是如何让机器象人那样说话的问题,使一些以其它方式表示或存储的信息能转换为语音,让人们能通过听觉而方便地获得这些信息。
语音合成从技术方式讲可分为波形编辑合成、参数分析合成以及规则合成等三种。
波形编辑合成,这种合成方式以语句、短语、词或音节为合成单元,这些单元被分别录音后直接进行数字编码,经适当的数据压缩,组成一个合成语音库。重放时,根据待输出的信息,在语料库中取出相应单元的波形数据,串接或编辑在一起,经解码还原出语音。这种合成方式,也叫录音编辑合成,合成单元越大,合成的自然度越好,系统结构简单,价格低廉,但合成语音的数码率较大,存储量也大,因而合成词汇量有限。
参数分析合成,这种合成方式多以音节、半音节或音素为合成单元。首先,按照语音理论,对所有合成单元的语音进行分析,提取有关语音参数,这些参数经编码后组成一个合成语音库;输出时,根据待合成的语音的信息,从语音库中取出相应的合成参数,经编辑和连接,顺序送入语音合成器。在合成器中,通过合成参数的控制,将语音波形重新还原出来。
规则合成,这种合成方式通过语音学规则来产生目标语音。规则合成系统存储的是较小的语音单位(如音素、双音素、半音节或音节)的声学参数,以及由音素组成音节、再由音节组成词或句子的各种规则。当输入字母符号时,合成系统利用规则自动地将它们转换成连续的语音波形。由于语音中存在协同发音效应,单独存在的元音和辅音与连续发音中的元音和辅音不同,所以,合成规则是在分析每一语音单元出现在不同环境中的协同发音效应后,归纳其规律而制定的如共振峰频率规则、时长规则、声调和语调规则等。由于语句中的轻重音,还要归纳出语音减缩规则。
现在展开大量研究和实用的是文语转换系统[1](Text-To-SpeechSystem,TTSSystem),它是一种以文字串为输入的语音合成系统。其输入的是通常的文本字串,系统中的文本分析器首先根据发音字典,将输入的文字串分解为带有属性标记的词及其读音符号,再根据语义规则和语音规则,为每一个词、每一个音节确定重音等级和语句结构及语调,以及各种停顿等。这样文字串就转变为符号代码串。根据前面分析的结果,生成目标语音的韵律特征,采用前面介绍的合成技术的一种或者是几种的结合,合成出输出语音。
本文所讨论的语音合成应用系统就是一种面向TTS应用的语音系统。该系统的设计目标是作为人机交互的一种反馈手段,用于将计算机中的数据或状态以语音的形式加以输出。该系统的应用背景是作为卫星测试系统的一个子系统用于增强人机交互能力。通过引入语音合成技术,将原本需要测试人员主动观察的数据、状态或指令等内容以语音的形式即时播报出来,相应的测试人员只需被动收听即可,只有在敏感内容出现时才加以主动观察,从而降低测试人员的工作强度,改善工作环境和条件。在这样的应用背景下,对语音合成系统的要求是响应速度快,计算复杂度和存储空间复杂度低,具有良好的可扩展性和合成语音清晰度高、可懂性强,适于科学术语、符号和单位的发音合成等。基于以上系统需求,我们开发了专门针对科学应用特别是航空航天领域内常见的科学术语、符号、计量单位和数学公式等文本分析模块,以及新型的基于规则和参数的语音合成技术。
2系统结构
图1中给出了本文讨论的语音合成系统的结构框图。
从外部接口上看,该系统的输入为文本输入接口,用户将要发声的文本内容通过此接口送入系统,输入的文本不需特别的格式;输出为音频输出接口,系统将合成的声音以某种编码方式由此输出;此外系统中所有语音信息模型均存储于语音模型库文件中,各种符号、单位标注、单词字母以及词汇的发音等均存储于词库文件中,这些库文件作为语音合成系统的内部输入。
图1语音合成系统结构
从内部结构上看,输入的文本主要通过规范化处理和符号转化,将其中的特殊符号、缩写、英文单词以及计量单位等转换为可识别的发声单元标识。在分词模型中,对输入的文本按预置的分词规律进行单词的划分,通过分词处理就基本确定了句子的韵律结构以及多音字的发音。韵律预测决定各词发音;协同发音决定了各词之间的连接关系。选词模块按照韵律要求及词的发音在词库中选择的发音,经过语音重构将波形恢复出来。各词的语音波形经过拼接模块在拼接参数的控制下完成最终语句的合成。
3声学单元的选择及生成
为使合成语音具有较高的清晰度、可懂度以及自然度,通常采取基于波形的语音合成技术。波形拼接语音合成中的合成单元是从原始自然语音中切分出来的,保留了自然语音的一些韵律特征。根据自然语言的语音和韵律规律,存储适当的语音基元,使这些单元在确定的存贮容量下具有较大的语音和韵律覆盖率。合成时经过声学单元选择、波形拼接、平滑处理等步骤后输出语音。通过精心设计语料库,并根据语音和韵律规则从音库中挑出最适合的声学单元,使系统输出高质量的语音。
常见的语音单元候选可以有词组、音节、音素和双音素等。就词组而言,无论是中文还是西方语系,都和确定的语义相对应,因此使用词组作为声学单元可以比较容易的解决合成语音的可懂度问题[2],但是由于词组的类别非常多,而且在不同韵律环境下有着明显不同的表现,这样会造成所需的声学单元趋向于无穷大。所谓音节,一般都是由元音和辅音构成的,元音是音节的主干部分[3]。以汉语为代表的一些东方语系,音节数目较少,而且音节基本上是“辅音-元音”结构,但是对于一些西方语言,音节数目较多,结构比较复杂,而且使用它并不但不能避免大多数协同发音的影响,而且会引起音库容量的急剧增大。音素是最小发音单位,可以使语料库设计时的灵活性好,但由于音素受相邻语音环境的协同发音影响很大,对这些影响考虑的不合理时,就会造成音库在语音和韵律上的不平衡。另外在挑选单元时,由于音素的声学变体很多,所选择的样本不合适时,会导致相邻音素间存在基频和共振峰上不连续,需要采用谱平滑法进行处理,这必然会降低合成音质。
综合上述对音节、词组、音素的分析可以知道,它们各有优缺点,因此在构造波形拼接所需要的语料库时,可以结合不同类型样本的优缺点,例如对于自然语流中经常出现的一些协同发音强的音素、音节组合,在通过波形拼接形成目标语音时,应该尽量避免在这些协同发音影响大的音素组合之间进行拼接,否则单元挑选的稍有不合适,就会造成听觉上的难以接受。所以在构造实用合成系统时所采取的声学单元的类型和长度都将是不固定的[4]。
在选择声学单元构造语音库时,通常利用某种损失度函数来描述具有相同大小语音库的合成能力。一个典型的损失度函数可以表达为:
(1)
其中f为当前声学单元的词频,d为声学单元的预测时长,c为该单元中所包含的音素之间协同发音的大小[4]。在不考虑韵律条件下,构造由声学单元组成的语音库时,应使由(1)表示的损失度函在该语音库上的取值最小为目标。用于拼接的声学单元通常由连续语流中切分获得。通过检索含有大量航天、电子通信、计算机以及卫星领域内关键字的文献,并通过对这些文献进行文本处理,将文献切分成词和句。通过对词汇的统计可以得到词频信息,并在词频信息的指导下挑选由文献获得的句子,使得选出的句子对高频词具有较好的覆盖,这些挑选出来的句子成为稍后需要录制的脚本。
挑选合适的播音员,对照脚本进行合理朗读,并且录音。将录音所得的语音波形数据按脚本以及声学单元的划分进行切分,通常对于汉语可以切分为词、字(CV结构)而英文通常需要切分到词以及少量音素或双音素,从而构成发声单元库。对切分得到的声学单元按其在原句子中的位置(前中后)以及前后相连的字词进行标注。这些标注信息对选词模块的判决提供依据。
4韵律的生成
韵律的声学参数一般包括基频、时长、能量,对于一个TTS系统,韵律生成和控制是十分重要的。韵律参数对于控制合成语音的节奏、语气语调、情感等具有重要意义,而对汉谱普通话,基频是和声调直接相关的物理参数。汉语的构成原则可归结如下:由音素构成声母或韵母,韵母带上声调后成为调母,由单个调母或由声母与调母拼接成为音节。汉语有阴平、阳平、上声、去声、轻声5个调,1200多个有调音节。一个音节就是一个字的音,即音节字。由音节字构成词,再由词构成句子[5]。
基于规则的韵律生成。通过对汉语语音学和语言学的研究总结一些通用的韵律规则,利用这些先验知识,可以建立一个基于规则的韵律生成系统。通常规则系统包括两个方面:一是通用规则,比如四个调的基本形状,上声连接的变调规则,时长变化,语气语调的音高变化等;二是目标说话人的特定韵律规则,比如个人的基本调高、调域、语速和停顿等。此外在连续语流中,每个字的发音是会相互影响的,连续语流中一个字的发音的声调与这个字单独发音时的声调会有所不同,在合成的连续语流中,只有具有这种声调变化才能使合成的语音具有较好的可懂度,否则将只会是单字语音的生硬连接。汉语普通话语句中的变调以二字词的变调最为主,因为二字词所占比例约为74.3%。它的调型基本上是两个原调型的相连的序列,但受连读影响使前后两调或缩短、或变低。
基于机器学习的韵律生成。虽然目前已经得到了许多关于韵律的规则,但这些规则对于形成非常贴近自然的韵律还相差很远。为能够发觉隐藏而且难以描述的韵律规则通常利用机器学习的方法来实现韵律的生成。常用的算法模型有隐马尔可夫模型(HMM)、人工神经网络(ANN)、支持向量机(SVM)以及决策树等[5][6]。
基于参数化模型的韵律生成。基于机器学习的韵律模型提取一些人工无法分析的细则,大人降低人工参与分析的工作量,但这种方法同时也存在如下问题:首先,一般的学习算法都要求比较多的数据资源,特别是属性特征比较多的时候;其次,如果己有数据资源分布不均匀,将造成训练的整体偏差,影响分析结果;再次,专家知识没有很好的结合利用进来,是一种信息浪费;第四,训练模型没有和语言特征和人的感知挂钩,无法进行转移和调整。基频和时长是影响人的韵律听感的直接声学参数,两者都是随时间变化和环境变化的。参数模型利用先验知识,先分析基频时长和语言特征、人的听感的关系,对此关系建摸,提取基频时长和语言特征及人的听感直接相关的参数。这样的模型有效利用了专家知识,就可以用不多的数据训练出文本语言特征和参数的关系,同时通过调整模型参数就可以达到改变听感的韵律特征的目的。
5系统实现及应用
整个语音合成系统由一系列动态链接库构成,分别对应图2中的各组成部分,各动态库由C语言书写。这种动态库的使用方便未来对局部进行修改。通过对动态库的加载,可以方便的将该语音合成系统集成到任何应用环境中。该合成系统输入以汉语为主,允许混合少量英文单词、希腊字母以及其它通用符号。
声学库中的语音波形分别采样AMR及MFCC两种编码方式,此外MFCC编码后再进行矢量量化处理,由此形成多种码率的声学单元库。采用不同的单元库将获得不同音质的合成结果输出。系统的录音为女声,可以通过一定的算法,如基音同步叠加技术(PitchSynchronousOverlapAdd,PSOLA)算法,在输出端对音色进行修改。
该系统作为我所研制的卫星测试系统的一个关键技术在实际应用中取得了良好的效果。通过该系统所构造的VoiceUI提供了一种全新的人机界面。计算机通过语音将卫星的实时状态汇报给监视人员,极大的降低了监视人员的观察强度,提高了人机系统的工作效率。