工程机械技术经济学精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇工程机械技术经济学，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：环境监测实验；教学大纲；设计；教学法；改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）35-0147-03

课程教学大纲是指导课程教学的纲领性文件，它依据人才培养目标的要求，结合本专业课程体系的结构和本门课程的特点，规定该课程的性质、学分、开设时间、教学目的、教学内容、教学目标、学时分配以及教学进度、教学方法、考核方式、参考资料等。

课程教学大纲不仅是教学管理部门实施教学管理和评价的基本教学文件，教师在组织和实施教学活动中必须强制执行，而且课程教学大纲也是学生与教师就课程预期及政策达成的合同，师生共同参与[6]，“教”与“学”相互渗透。

一、《环境工程实验技术》课程的特点

北京建筑工程学院（以下简称“我校”）的办学定位为“立足首都，面向全国，依托建筑业，服务城市化”，培养扎实的理论知识，具有一定的工程实践能力，并富有实干精神和创新意识的应用型高级专门技术人才。《环境工程实验技术》课程先修课程为《水污染控制工程（一）》、《水污染控制工程（二）》、《大气污染控制工程》、《固体废物处理与处置》、《物理性污染控制》。《环境工程实验技术》涵盖了我校环境工程的主要专业课程的实验项目。课程总学时为60学时，包括5个学时的实验设计和数据分析课堂集中授课、17个必做实验和4个选做实验。课程系统地介绍实验优化设计，实验数据的分析处理，以及学生自己动手操作给水处理、污水处理、物理性污染与控制、大气污染与控制和固体废弃物处理课程的主要实验，将理论与实验相结合，验证并加深对水处理、大气处理及固体废弃物处理技术基本原理的理解，培养学生设计、组织实验方案的初步能力，初步掌握仪器设备的使用方法和实验数据处理能力。

二、大纲的设计思路

在设计本课程教学大纲时，我们的设计思路包括以下几点：第一，时效性。课程教学大纲在设计教学目标和内容时要及时反映环境工程科学发展的最新成果和成就，反映当代环境工程处理的最新水平，反映当代社会热点问题，将新理论、新知识和新技术充实到教学内容中。具有时效性的大纲使学生在毕业后能够迅速适应企业和社会的用人要求。第二，内容详尽。大纲的内容应尽可能详尽，内容详尽包括两个方面，首先为课程大纲内容详尽，应包括基本信息（学时、学分及相关课程等等）、目的与任务、要求与安排方式、课程内容即实验项目设置、考核与成绩评定、教学参考资料等；其次为教学内容详尽，包括给水处理、污水处理、空气处理、固废处理和物理性污染控制5个专业课程21项实验项目，这些实验项目都是各专业经典的实验。第三，开放性。课程教学大纲为保证稳定的教学质量，首先应该保持相对的稳定性，但教学大纲也不能成为刚性文件，使之过于僵化，因此教学大纲应该是稳定中具有开放性的体系，开放性从两个方面体现，一为新的处理方法如水征污染物在土壤中的迁移规律实验，是从现阶段热点雨水研究成果中转化过来的，新技术可及时反映在实验大纲中，可以作为选做实验项目；二为实验原理不变，处理样品可以为开放的，如混凝实验，可以处理不同的样品中如实际河流中的水、自配水、工业废水等，也可以是处理同种样品中的指标。第四，因材施教。由于学生的基础知识状况、兴趣爱好、智力水平、潜在学习能力、学习动机、学习方法等存在差异，教师应从实际情况出发，因材施教，以学生为主体，提供适当的学习条件和必要的全新学习机会，使大多数学生获得同样的收获。由于我们高校实行“严进宽出”的招生、培养制度，导致进入大学后，学生放慢了求学的步伐，笔者认为目前我们本科教育面临的最大问题是学生的学习动机和学习动力的缺失。因材施教是提高教育质量的必要前提，满足所有学生的学习需求。在教学大纲中实行了分层次教学，实验内容安排见表1，首先支持学生自主实验；在必做17个实验项目中纯演示验证性实验项目仅5项占实验总数的29%，其他都可以为综合性、设计性实验项目。在训练学生的必须掌握的环境处理方法基础上，留给学生自主选择实验的空间，调动学生的主动学习意愿。第五，可实施性。课程教学大纲的编写和执行不能仅流于形式，且二者不能脱勾。课程大纲的编写应以少而精、量力而行为原则，教学方法以理论与实践并重、独立操作与分组合作相结合为原则。学生工作量要适当、合理，教学内容难易合适，既发挥学生的现有水平，又促进学生的创新精神和创新能力的培养。据跟多年实验经验，确定合理的实验学时，在规定的实验学时内完成相应的实验项目，教学方法上采用以学生为主体，教师为参与者、指导者的“勘导式”实验教学法。

三、课程教学大纲的内容

1.实验内容。《环境工程实验技术》课程内容见下表。

2.要求与安排方式。实验要求：实验前学生需预习有关实验内容的指导书和实验课件，指导教师按组通过口试的形式抽查实验预习情况。实验分组原则上为4人/组，以学生自己动手为主。实验安排方式：必做实验在实验室内完成，由指导教师统一安排时间，实验采用网上实验预约系统方式，采用“勘导式”实验教学法安排实验过程。选做实验为学生在必做实验的基础上根据自己的能力和兴趣所做的专业实验，时间单独安排。

3.考核与成绩评定。考核内容包括：实验设计、实验数据处理方法、实验预习情况、实验过程和实验报告、出勤。成绩评定方法：总评成绩由实验成绩（70%）、平时成绩（30%）和选做实验加分（不大于10%）综合确定，按百分制记分。实验成绩包括实验过程和实验报告；平时成绩包括出勤、课堂测验、口试等。

4.“勘导式”实验教学法。实验课前通过集中授课或者网络通知方式，布置实验预习内容和预习思路，如提供实验原理、实验中的影响因素、实验装置的流程、实验指标的确定、指标的分析方法、实验中的分工、实验中可能出现的问题等等。提供参考书目，学生经过自己查找准备实验预习，分组预约汇报实验预习。在汇报预习过程中，采用随机指定人员汇报相应问题，其他人补充方式，教师勘误学生准备资料、梳理内容思路，由点及面发散提问，根据实验内容及方法进行创新思维培养。“勘导式”实验教学方法学生分组合作准备实验内容，采用探讨研究式授课方式，教师的角色是勘误、引导，学生是整个实验教学的主体。

《环境工程实验技术》课程教学大纲经过在我校环境工程专业09级实施，效果明显。调动了学生学习的积极性，提高了学生的实践能力；在课程进行中，各门理论课都已经学完，通过预习实验内容，巩固了理论课所学的知识，经过“勘导式”实验教学法的实施和检验，学生自主学习能力提高，学习动力增强，学习效果好。在大纲的实施过程中，解决了分组实验一人操作，其他人围观的问题，每人各司其职，分工合作，促进了团队协作能力；通过分层次教学，既保证了基本教学质量，又促进了学有余力同学的需求，达到了预期目标。

参考文献：

[1]黄忠臣.水环境分析实验与技术[M].中国水利水电出版社，2012.

[2]吴俊奇，李燕城.水处理实验技术（第三版）[M].中国建筑工程出版社，2009.

[3]姚庆梅，徐红东.成教《电工学》课程教学大纲的研究与制定[J].中国成人教育，2005，（4）：69-70.

[4]祝吉芳.高校课程教学大纲的编写与执行[J].社会科学战线，2010，（1）：276-277.

篇2

[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.

篇3

工业工程依托机械工程学科开展专业建设，专业建设强调机械制造工程相关理论和技术的应用，体现以机械制造技术为基础，以生产系统管理理论为核心，以信息技术为手段，强化实践性教学环节的建设思路。工业工程专业培养目标的定位：面向生产制造业，主要是机械制造业，能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺及流程的设计和优化、生产制造过程运作管理等方面的技术和管理工作，具备基础工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力的应用型工程技术人才。应用型人才培养的主要特点是知识、能力、素质的有机结合。在此前提下，三峡大学研究实践了“产学结合，工学交替”的人才培养模式，将传统的“3.5+0.5”的培养模式改为“3+1”模式，强化工程能力的培养。所谓“3+1”人才培养模式即前3年完成工业工程专业主干课程教学，其主要目的是让学生掌握本专业理论基础知识和技术基础知识，掌握一定的实践技能，也为学生的后续发展奠定基础。这一时期主要以理论教学为主，结合实验实训实践的公共基础知识和专业技术基础知识学习；第四年进行模块化、实践化教学,并在教学中尽可能开展校企合作。学生在企业里进行生产实习和毕业实习，并完成毕业设计和答辩。工业工程专业目前已经完成2006版、2007版、2008版、2010版及2012版培养方案的编制及修订，形成了较为成熟的人才培养模式。

1.优化课程体系

本专业根据人才培养目标和人才培养模式要求，以服务地方经济发展、面向制造业需求为指导，以知识培养为基础、能力增强为核心、素质提升为宗旨，以工业工程师专业认证为参考依据，进行课程体系建设。首先确定专业以机械工程和管理学为主干学科，以机械制造为背景。由此，课程体系设计的宗旨是：突出机械能力培养，强化管理工程课程的学习，以工程应用能力为主线，[3]按照“通识课程+专业核心”方式构建专业课程体系。在中国机械工程学会制定的工业工程师资格认证的大纲中明确指出了合格工业工程师应具备的7个方面的基本知识、基本方法与基本技能，提出了要求在大学阶段必须学习的主要基础知识与专业知识、必须具备的实践应用能力。依据工业工程师认证对学生知识和能力的要求，结合工业工程学会指定的工业工程专业课程“5+4”的基本设置，本专业确定了以“5+4”课程为核心，适当增加机械制造类课程为方向的专业课程设置思路。专业课分为三大部分：机械工程类课程、工业工程核心课程、管理工程类课程。核心课程主要由“5+4”组成，包括4门核心课（管理学、管理信息系统、运筹学、工程经济学）、5门专业课（基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、设施规划与物流分析、质量管理）。工业工程核心课程主要包括：基础工业工程、人因工程、生产计划与控制、设施规划与物流分析、质量控制、运筹学、建模与仿真、系统工程等。机械工程类课程主要包括：机械制图、互换性与测量技术、机械设计基础、机械制造技术基础、生产自动化与制造系统、机械工程控制基础、物流机械与应用等。管理工程类课程主要包括、管理学基础、管理信息系统、企业资源管理、工程技术经济学等。

2.强化实践教学体系

工业工程是一个应用性很强的交叉性学科，要求在培养模式中注重实践动手能力的培养，重视课堂教学和实践教学的有机结合。实践教学质量的优劣直接影响应用型人才培养的质量。本专业实践教学体系规定了多种形式和性质的实践教学，包括实验、实习、专业实训、课程设计、毕业设计、军事训练等。学分占总学分的比例达到30%以上。三峡大学工业工程实验室主要面向工业工程专业的“人因工程”、“基础工业工程”、“设施规划与物流分析”、“生产计划与控制”、“自动化制造系统”、“工业机器人”等多门课程的教学实验。[4]目前投入使用的专业实验室包括人因工程实验室、基础工业工程实验室、物流工程实验室、制造系统实验室、生产计划与控制实验室等。

二、校企合作，强化工程应用能力的培养

工业工程是实践性极强的专业。课外实践环节对于学生的实践能力和综合运用知识进行工程设计、技术应用、科学研究等技能的培养具有特别重要的作用。[5]实践能力训练以培养学生综合操作能力为目标，注意实践技能的综合化训练。高校与企业合作互助、共建实习、科研基地是提高学生综合素质和实践能力、拓展教师教学科研领域的有效途径。对接地方企业生产实践满足了学生课外实习实践的要求，而且典型企业的典型生产实例也成为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材及教师科研活动的对象。在实践环节中，本学科鼓励老师们带着学生去企业，学生带着实习任务、设计课题进车间，以IE的专业意识、熟悉企业的运作情况，寻找企业需要解决的问题，再带着问题回学校，通过与老师的沟通、运用专业知识加以探索创新，找到解决问题的方法，如认识实习、现代制造系统生产实习、毕业实习、课程设计、专业综合课程设计、毕业设计等实践课程都基本做到课题与生产实际相结合，如：进行“基础工业工程”课程设计时先将学生带到知名企业——枝江酒厂的车间里，运用“基础工业工程”的方法和手段观察生产线，发现问题，测取数据，在课程设计中解决生产的实际问题，达到锻炼学生应用能力的目的；在第四学年毕业实习、毕业设计中倡导分散独立进行，一方面帮助学生积极联系实习单位，另一方面鼓励学生自主实践，自己寻找实习企业，在实习过程中锻炼自身的应用能力，也积极寻找设计课题，通过与导师交流沟通确定设计内容并找到解决问题的方法，校企联合完成实习和设计。“把课上到企业里，把设计做到车间里”正是本专业实践教学的真实写照。本专业选择一批技术先进、生产规模大、管理规范的企业作为长期合作伙伴，如洛阳东方红拖拉机集团公司、中船重工中南装备有限责任公司、柳州工程机械厂、葛洲坝集团船舶工程公司、力帝机床工业公司、稻花香、枝江酒厂等多家知名制造企业达成实践教学及科研基地合作协议，教学结合企业生产和科研活动进行，使企业真正成为培养高技能应用型人才的稳定的课外实践基地。

三、结语

篇4

关键字

探矿工程；发展趋势；研究方向

中图分类号： F407.1 文献标识码： A 文章编号：

正文

1 建国以前探矿工程技术发展史回顾

探矿工程，主要包括钻探工程、坑探工程和勘探工程机械。原来泛指地质找矿中的两种技术方法，由于主要用于地质找矿，所以当时称为探矿工程。

探矿工程是地质工作多工种合成作战的重要方面军，是目前乃至将来地质、矿产勘查、工程地质勘查(勘察)验证地质认识以及地球物理勘探直接取得地下实物资料的唯一技术方法，也是各种工程基础、隧道、涵洞、环境保护和地质灾害防治等工程施工的重要技术方法，同时钻孔(井)、坑道为获得地下地质体信息、探测深部地壳、开采矿产资源、建设地下实验室或观测站等提供通道-

探矿工程技术中的钻探工程技术渊源于远古时代的掘凿井技术。在出土的甲骨文和金文中，就已经有“井”字的记载;到新石器时代中期具有代表性的有陕西的半坡村、河南绳池的仰韶文化，已发掘一座干式水井，距今有50007000年的历史。虽然这些凿井技术非常简陋、原始，但它却是我国钻探技术的始祖。

从公元前254年到公元1040年的1300多年中，凿掘技术、方法及开拓应用领域日趋完善，主要用于凿掘大口径浅水井、盐井及油气井，当时最深的气井已达138.24 m。从1041年开始转人小口径深井阶段，深度超过了300 m。明清两代(1254-1911)钻凿工艺在盐井中更加完善，发明了半机械化的绳索冲击钻探，并且运用到固体矿产勘探中。

清道光六年(183,5)钻成了世界第一口超千米井—海井(四川自贡)，井探1001.42m，是世界钻井史上的里程碑，是18世纪中叶前的世界钻井记录。到光绪年间，最大井深为1119 m，民国初年(1911)为1250 m。

我国的钻井技术，无疑对人类社会能源和资源的开发利用，对世界各国经济的.迅速发展，对科学技术的迅猛发展，对人类社会进步，起到了推波助澜的作用。是继火药、指南针、

印刷术和造纸术后的最重大发明(或发现)，为此在中国和世界科技史上赢得了应有的地位。

近代中国机械岩心勘探是从河南焦作开始的。20世纪初，英国人用蒸汽锅炉作动力驱动回转取心钻机，使用手镶金刚石钻头钻进，用于勘探煤炭资源。

2新形势下探矿工程新技术的必要性

钻探技术水平是地质调查工作质量的重要保障，进入21世纪，以高新技术为主要标志的科技进步日新月异，经济和社会发展主要依靠技术创新和创新性应用的趋势愈来愈明显，科技进步日益成为推动社会进步的重要力量。新技术研发和应用同样导致了地质勘查和资源评价工作的重大变化，以高新技术为先导正成为21世纪地质勘查技术发展的关键。

地质工作是国民经济和社会发展的基础和先导，是基础工业和基础设施建设的前期和超前期工作。地质钻探则在地质工作中占据重要的地位，具有不可替代的重要作用。通过岩心钻探施工，可以获取地下岩矿心，从而确定矿体的类型、品位、地下赋存形态、空间位置等，最终计算出矿产储量，做出开采技术经济价值分析。钻孔还是物探测井、水文观测试验等其他勘查方法的唯一工作通道。投入岩心钻探工程的人力、物力、财力亦是最多的。探明一

处可供矿山建设的矿产地(储量)，钻探工程投入占地质勘探项目总投入的6010一8 `}"/o。在水文地质与工程地质勘察工作中，钻探工程是为探查地下水的埋藏、运动规律、水质、水量等水文地质条件及岩土工程力学性质而普遍采用的一种最重要的技术方法。

3 探矿工程的发展趋势与研究方向

紧密结合经济和社会的需求，进一步拓宽探矿工程技术服务领域;加大探矿工程投入、引进先进技术、抓紧相关设备机具研制、研究钻探工艺、制定相关规范标准，是中国目前探矿工程的发展趋势和研究方向。大体内容如下:

(1) 保真快速钻探取样技术轻便化、精确化、智能化，并探索出相应的适用于月球、极地、永冻层、干热岩、核废料处置、核爆炸、山地、沟壑、沼泽、植被覆盖等难以接近的地区和浅层地热能开发钻探取样需要的取样钻探设备及钻探工艺。

(2)与绳索取心钻探技术的结合，开发定位测量实时轨迹描绘等数字化系统，深入研究定向钻探技术，岩心定向技术及装置，推广变频电机驱动。

(3) 研究复杂坚硬地层的钻探是探矿工程领域的一个重要课题。我们应大力实施“液动潜孔锤-螺杆马达-绳索取心”三合一或“液动潜孔锤-绳索取心”二合一等钻探技术的推广工作。

(4) 地球科学研究钻探技术对岩心保真、岩心采取率等要求较高，应研究地球科学研究钻探设备及其工艺。当前环保已经成为世界各国共同关注的话题，我们应当将资源开发与环保并重,因此开展地球科学研究钻探技术及示范孔的研究工作意义非凡。

(5) 超深孔钻探技术的研究。主要包括钻探工艺、钻探设备、泥浆技术和孔内事故预防及处理技术的研究。为深部找矿和地球探测工程的实施作好准备。

(6) 加大高效切磨材料、碎岩工具以及新的碎岩技术的研究。如:机械碎岩、物理碎岩和化学碎岩,这是基础性的工作。

(7) 新型成孔(井)材料研发及工艺研究。积极推广PVC-U塑料管在水文水井工程、浅层地热能开发工程、地下水监测、地质环境监测等领域的应用。

(8) 新型钻孔结构和形式的设计与工艺研究。对于不同功能的钻探孔(井),应本着/经济、实用、便利、先进0的原则。如:一孔多层地下水监测井、同井抽回两用系统井,分别可应用于地下水监测和浅层地热能(水源热泵)开发等领域。新型结构和形式不但可以解决一些技术问题,而且具有占地少、成本低、易管理等特点

(9) 目前我国探矿工程从上到下没有明确的主管业务部门,全国的探矿队伍各自为战,技术水平参差不齐。主要反映在质量、效率低;成本、事故率高;新技术推广应用困难;没有相应的技术标准或规范等。所以,随着探矿工程服务领域的拓宽,在改革目前管理体制的前提下,加紧制订相关探矿工程技术标准或规程、规范具有一定的现实意义。

(10) 在目前经济技术条件下,在加强钻探技术研究的同时,重视和发展钻探技术经济学研究更具重要的意义。该学科的发展和研究可以对钻探时间和成本控制,工艺和设备选择等进行合理的评价,为科学钻探工作的管理及决策提供依据。

4 结语

作为国家地质调查工作和资源勘查技术支撑体系的重要组成部分，探矿工程在经历20世纪80年代的辉煌和10多年的沉寂之后，目前正面临一个新的快速发展期。探矿工程无论是在地质资源勘查，还是在地球科学研究等领域中其投入占整体项目费用的 50%，同时也是不可替代的技术手段或方法。由此可见:若想在深部找矿、新能源勘查开发、地质灾害与环境治理、地球科学研究等领域取得重大突破，必须解决探矿工程技术方面所存在的问题。

为保证地质大调查和资源勘查钻探工程顺利完成，逐步提高钻探生产水平，更好的满足地质调查的要求，探讨新的探矿工程新技术推广模式势在必行。应尽快依托相关探矿工程研发机构，在全国重点大区组建探矿工程新技术示范中心的建议，旨在起抛砖引玉的作用，希望引起相关管理部门、科研院所以及装备制造、钻探施工单位对这个问题的高度重视，共同探讨，尽快摸索出一个适合我国国情和当前形势的探矿工程新技术推广模式，保证我国的探矿工程技术的可持续发展。

参考文献:

[1] 卢予北.探矿工程在地质资源勘查和地球科学研究中的作用与地位[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2009(07)

[2] 张伟.地质钻探技术发展有关问题的思考[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程). 2007(01)

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[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。

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关键词：公路工程；造价编制；实际施工；结合

公路工程造价贯穿于公路工程建设的投资决策阶段、设计阶段和建设实施阶段。包括：前期决策阶段的项目策划、投资估算、项目经济评价、项目融资方案分析；设计阶段的限额设计、方案必选、概预算编制；招标投标阶段的标段划分、承包发包模式及合同形式的选择、标底编制；施工阶段的工程计量与结算、工程变更控制、索赔管理；竣工验收阶段的竣工结算与决算等。文章从公路工程造价编制的实际出发，结合了目前公路工程建设实际施工的情况，进一步说明造价编制要与实际施工相结合，合理控制造价。

一、造价编制要与实际施工相结合，合理控制造价。

（一）从工程实际情况出发选择使用建造材料。

1、各类钢材燃油料的选择使用。

针对钢材、燃油料价格的频繁变化，造价人员应加强对钢材市场价格信息的收集、整理，加强对国家发改委每期公布的成品油价格调整的信息收集，认真摘取其中关于汽柴油零售中准价的信息，并加以分析利用，以此为基础编制机械台班单价。

2、水泥的选择使用。

在造价文件编制中，对盛产水泥的地区，除部分特殊标注的部位必须采用知名品牌水泥外，其余水泥均应就地取材采用地方产合格水泥，以合理确定水泥单价，使之符合工程建设实际。避免在水泥的使用上与项目实际情况相差较大，使单价偏高。

3、其他材料的选择使用。

平时注意收集权威部门对建材市场变化趋势的分析和预测，关注各材料价格动态，合理确定材料原价水平。必选方案，使得材料的原价、运距合理，经济，避免由于造价编制人员对目前的市场变化情况缺乏必要的分析与预测以及运距的调查模糊，造成部分材料价格偏高或偏低，给工程造价的阶段性控制带来麻烦。如笔者在进行甘肃某二级公路工程造价编制时，石油沥青的出厂地有两个方案：一是新疆克拉玛依的沥青，二是兰州河口储备库的沥青。经过出厂价，运距等费用的综合比较，最后采用了新疆克拉玛依的沥青造价更为经济合理，有效地控制了造价。

（二）力求精确使工程量摘取及使用定额贴近工程实际。

1、路基工程造价编制应该立足工程实际情况。

1）如笔者在进行路基土石方造价复核时，发现设计图纸中“每公里土石方数量表”中挖方、填方、本桩利用、远运利用、借方、废方进行调配计算时，存在压实方与天然密实方的系数转换，在进行造价编制时，出现了调整系数错误，填方按照天然密实方进行计算没有调整成压实方，致使计价土方数量比换算系数前增加了上百万元，随后向编制人员提出，及时地修改了造价，保证了公路造价的准确性。这就要考虑到实际施工中压实方与自然方的关系。

2）在概算编制中，要注意填前碾压、挖土质台阶、挖截水沟的数量已经综合到了“概算定额1-1-17”中的“路基零星工程”中，在进行造价编制时，不应再重复使用定额计列。但清除表土的数量不在此项计列，编制造价时需计列。

2、路面工程中应尽量考虑符合施工实际

例如，鉴于公路工程基本建设可行性研究估算指标还没有更新，原有的估算指标有时已不能满足实际施工的需要，应尽可能的引用《公路工程概算定额》（JTG/T B06-01―2007）予以补充。笔者在进行公路工程可行性研究报告估算中发现，用估算指标来计算路缘石的工程量与实际施工中每立方的造价相差甚远，故采用了新的概算定额进行了计算，使得造价能够符合实际施工的需要。

3、桥涵工程造价编制应尽量考虑细节，熟悉定额所含工序，减少预算误差。

1) 设计对桥涵中的预埋、隐含工程进行处理的时候，设计数量虽有所体现，但是在概预算编制时应避免对这部分已经综合在相关定额中的工程量进行重新套定额的费用重复计算。如锚栓、梁上的钢筋网、铁件等均以材料数量综合在定额内；涵洞盖板安装定额中已经综合了铺垫油毛毡支座的工程内容，编制预算时，不要重复计算这部分的费用。这就需要我们造价人员熟悉各章、各节的概预算说明，减少预算误差。

2) 要全面了解现场施工情况，合理计列桥涵工程中的配套设施费用。造价人员在编制桥梁预算中如预应力箱梁在预制梁的时候所使用的平面底座、预制厂用的龙门架都要考虑计入；钻孔灌注桩施工时，如是水中施工，还要考虑工程所需要的水中施工平台、根据现场实际施工需要考虑钻孔机械类型等相关费用；在进行桥梁加固工程中，经常漏计拆除、凿除混凝土圬工的运输费用。这些费用都应考虑进去。

（三）实际设计中支线、连接线的造价要严格按照标准编制

近年来，在建设实施过程中出现了较多的连接线、支线工程而且里程越来越长，使施工图设计规模扩大，费用大幅度增加，有可能给该阶段工程造价的控制带来了不利影响。如：笔者在进行张掖至肃南二级公路改建工程造价编制时，此项目包括一条主线、三条支线和一条连接线，其中三条支线都是四级公路标准，这就要求造价人员应按不同等级公路分别进行造价编制；但也发现有些造价人员在对这部分工程的费用编制时，全部都采用了主线的编制标准，致使造价偏高，影响了造价编制的质量。同时，我们也要认识到，造价工作本来就是一项繁杂的工作，需要高度的责任心，严谨的工作态度，不要“图省事”、为尽快完成工作任务而放松了对编制质量的要求。

二、公路工程造价所需注意问题。

（一）建立完善工程造价咨询体系。

工程造价咨询是指面向社会接受委托，承担建设项目的可行性投资估算、项目经济评价、工程概预算、竣工决算、工程招标标底、投标报价的编制和审核，对工程造价进行监控以及提供工程造价信息资料等业务工作。

工程造价咨询机构对建设项目的可行性投资估算、项目经济评价、工程概预算、竣工决算、工程招标标底、投标报价进行编制和审核，对工程造价进行监控以及提供工程造价信息资料，为公路建设提供良好的服务。咨询机构的成立将在业主与承包商之间起很好的中介作用。

（二）建立科学、完善的定额管理体系, 推行“工程量清单”。

随着公路招投标机制的健全和完善，施工企业必须通过竞争才能取得工程项目，不论是国内招投标还是概预算的投资编制，都要求“快”、“准”、“变”。投资报价及概预算编制速度要求“快”；工程项目造价编制要求“准”；计价方法要求“变”。市场经济条件下，随着科学技术的发展，新材料、新工艺、新技术的引入，许多施工企业以低于社会平均成本报价已成完全可能，我们有必要改变过去完全依靠定额的做法。

2002年12月，中国建设工程造价管理协会在北京召开了工程量清单招标投标方法座谈会，表明在社会主义市场经济条件下推行“量价分离”是完全必要的，同时，也越来越受到各界人士的高度重视。 “量价合一”的公路定额与市场经济运行规律是不相符的，但这并不是说我们就要废除定额，因为定额是完成单位产品消耗量的标准, 它是科学的、客观的，具有法定的属性。既然定额是标准，其属性是法定的，因此公路定额实际上是公路工程量计算规则与计量标准。所以它们并不矛盾，我们不但不能废除定额而且应该加大公路定额编制补充的力度，建立科学和完善的定额管理体系，为推行“工程量清单”的办法奠定良好的基础。

（三）改进工程量清单计价。

为了保证工程量清单计价时统一、规范、通用性好；工程量清单应做到项目编码统一、项目名称统一、计量单位统一、工程量计算规则统一。工程量计算规则的制订可参考预算定额的工程量计算规则，充分利用其合理内核。清单项目的设置，可参考定额的项目划分，通过项目名称、项目特征描述、工作内容3个方面，统一项目划分原则。项目划分要尽量细，项目之间界限应清楚，以避免不平衡报价。

同时，本人认为工程量清单要清楚列明拟建工程中构成工程实体的各分项工程名称及相应数量，以及为实现这些实体工程而进行的非实体工程及其费用。项目工程分为构成项目实体的工程和不构成项目实体的工程。构成工程实体的各分项工程量是确定的，不会因施工方案、施工主体的不同而变化。工程量清单明确实体工程量和非实体工程量，既可以防止恶意竞争，又体现施工单位管理成本。

（四）加强公路工程造价管理，不断加强公路工程造价人员对国家新办法、新标准、新工艺、新材料的学习。

在市场经济条件下, 公路工程造价管理人员的工作已从被动反映造价结果转向能动影响项目决策, 而且工程造价管理是一门综合性的学科。它以国家有关基本建设的方针、政策作为规范的准则, 涉及和运用其他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的工作。由此可见，造价工程师除了对本专业的知识有很好的修养外,还应懂设计、懂施工技术、懂项目管理、懂经济法规法律、懂计算机应用等, 应具有丰富的实践经验, 融技术与经济知识于一体, 是一个具有多层次知识的人才。

在市场经济体制逐步完善，投资日趋多元化的今天，我国的公路标准也随之进行了调整，2007年交通部了“关于公布交通部《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》（JTG B06―2007）”“《公路工程概算定额》（JTG/T B06-01―2007）、《公路工程预算定额》（JTG/T B06-02―2007）、《公路工程机械台班费用定额》（JTG/T B06-03―2007）”的公告、《公路工程标准施工招标文件》（2009年版）以及各地相继出台的“各省补充定额”等新办法，新定额，这就要求我们的造价人员要及时了解掌握新标准、新工艺、新材料以及市场的动态变化，以便更好地控制工程的有效投入。

（五）工程建设费用的编制中应注意的其它问题。

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关键词：钻石模型；生产要素；产业链

作者简介：钟晓兵，男，哈尔滨工业大学人文学院经济学教授，从事金融学和计量经济学等研究。

中图分类号：F124　文献标识码：A　文章编号：1000－7504(2012)01－0063－05　收稿日期：2011－12－02

一、引言

目前，我国能源供需矛盾凸显，改变能源结构，大力发展清洁环保、可再生的能源已是大势所趋。2009年11月25日国务院常务会议决定，到2020年我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％～45％，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，风电作为技术最成熟、规模优势最明显的可再生清洁能源今后将得到更大的政策支持，风电装备制造产业必将从能源经济转型中获益。黑龙江省应把握历史机遇，着力打造风电装备制造产业基地，推动风电装备制造产业的发展。

李俊峰、高虎和马玲娟(2007)指出，在国家政策的支持下，风电的发展在我国电力新能源发展中尤为重要，有望成为火电、水电之后的第三大发电电源。周燕莉(2008)从装机容量、风电机组技术和风电成本价格等方面对我国风电装备制造产业的发展进行了综合分析，指出未来5年我国风电市场需求将以超过30％的速度增加。仇卫东、王智冬和李隽(2008)从我国风电发展面临的问题人手，提出保障我国风电发展最首要的措施是加快风电设备制造国产化。高虎、王仲颖、赵勇强(2009)对欧洲风电产业有关情况进行了调研，认为没有掌握核心技术是制约我国风力发电产业发展的一个主要的技术瓶颈，应从人才、技术研发能力、公共技术服务平台等方面的发展，来建设具有竞争力的自主风电产业。王宇露(2011)也认为要做大做强我国风能产业，关键是要提升风电设备制造企业的自主创新能力。

相关研究表明，第一，风电产业发展取得成功的重要条件是准确把握市场需求，风电装备制造产业的发展是我国风电设备制造国产化的保障，在风电产业长远发展的过程中核心技术的掌控与否将制约其发展；第二，从可持续发展的角度分析，风电具有较强的竞争优势，但目前对省市风电资源研究的文献较少。因此，笔者希望借助波特产业战略思想，运用其钻石模型对黑龙江省风电装备制造产业发展状况进行分析，并以此为依据提出具体建议。

二、黑龙江省风电装备制造产业发展的钻石模型分析

(一)生产要素分析

迈克尔・波特从生产要素特征的角度将生产要素划分成初级要素和高级要素两大类，前者包括自然资源、地理位置、非技术工人等，后者包括通信交通基础设施、复杂和熟练劳动力、科研机构以及专门技术知识。波特认为，高级要素对产业发展具有更重要的作用。初级要素可以为一国提供一些初始的产业优势。这些优势随着在高级要素方面的投资得到加强和扩展。

1.低级要素

风电产业发展受客观资源条件的限制，风能资源禀赋决定着风电装备制造产业的发展，地处我国风能丰富带的黑龙江省具备大规模发展风电的资源基础。据黑龙江省气象部门的资料，黑龙江省地处中纬度带，受西风环流控制，常年多风；考虑海陆热力性质差异影响，属于寒温带季风性气候，每年春秋过渡季节，季风活动频繁，气旋和反气旋活动频繁，春秋季风速很大，年平均风速大约在3.0米／秒以上。黑龙江省风能资源极为丰富，2／3以上的区域属于风能资源可利用区或属于风能资源较丰富区，风能资源储量位居全国第4位，50米高度风能资源技术可开发量约为2.3亿千瓦，尤其东部地区更是全国仅有的两个风能最丰富的区域之一，发展风电优势明显。为充分利用风能资源，黑龙江省在《黑龙江省新能源和可再生能源产业发展规划》中指出，从2010到2020年，全省核准开发44696.4兆瓦风电项目，到2015年，全省力争形成年产风力发电机组3000兆瓦的整机与关键零部件基本配套生产能力。哈尔滨市依兰县被称为“中国风电并网第一县”，未来10年哈尔滨市将新增风电装机容量数百万千瓦。

2.高级要素

风电装备制造产业属于技术密集型，技术要素在高级要素中处于支配地位。历史上黑龙江省就以电力装备制造而享誉全国，尤其是哈尔滨市更被称为“动力之乡”，在发展风电产业的过程中，黑龙江省的风电装备制造业的重要作用是可以发挥的。

就现实而言，尽管目前黑龙江省风电技术发展，相对于以新疆的金风科技、大连的华锐风电和四川德阳的东汽风电为龙头的整机生产企业来讲，处于竞争中的劣势，缺乏代表技术发展方向的核心技术，风电机组的系统设计能力和技术，与国际先进水平还有差距，但黑龙江省风电设备制造业的技术创新体系却在逐步形成，并不断地发展壮大。主要表现为：其一，关于风力发电技术的研究，黑龙江省在全国来说是最早的，时至今天积累了不少大型整机生产的经验。其二，高校和科研机构提供技术支持，哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、发电设备国家工程研究中心、哈尔滨玻璃钢研究院等大学和科研院所坐落于黑龙江省会哈尔滨；而由哈电机厂、哈理工大学、哈飞风电联合研制的1.5MW半直驱永磁同步发电机已进入总装配和试验阶段。其三，一批国家级科技企业具自主研发实力。哈尔滨九洲电气股份有限公司是国家科技部认定的国家级重点高科技企业，是黑龙江省“十大高科技龙头企业”之一。由该公司研制的2009年省重大科技新产品项目“年产200套兆瓦级风电变流器”装配生产线已建设完成，为国产风电变流器抢占市场迈出了坚实的一步。其四，能够充分利用技术贸易，引进国外先进技术，消化吸收。黑龙江瑞好科技集团有限公司通过引进丹麦MITA技术，经消化吸收，研制了具有自主知识产权的兆瓦级风力发电机组系列电控系统，其主控系统和变桨系统两台样机，已经试运行。

(二)需求条件分析

钻石理论十分强调国内市场需求在刺激和提高产业竞争优势中的作用。内需市场由于规模经济的影响力从而提高效率。内需市场更重要的意义在于它是产业发展的动力，会刺激企业改进生产管理和创新生产技术。

1.优势

中国对电力的刚性需求庞大，电力供需矛盾突出，需要风电的补充。就全国而言。进入21世纪以来，随着当前我国城镇化建设的推进，以及工业化进程的快速发展逼近，我国用电需求逐步加大。根据中国电力企业联合会以及国家统计局相关统计，中国工业企业电力年消费量从2001

年的1045千瓦时增长到2009年的2699千瓦时，其复合年增长率达到12.6％，在一次能源紧缺的背景下，为风电市场提供了可观的发展空间。

能源结构优化需要大力发展风电。我国长期保持以火电为主的电源结构，但大量燃煤电厂的存在却给环境带来巨大的压力，同时煤炭的开采又存在许多的安全隐患，从环保、安全和资源节约出发，风力发电是可再生能源领域中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。2009年n月25日国务院常务会议决定，到2020年我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40％-45％，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，水电、核电和风电等可再生清洁能源今后将得到更大的政策支持。

根据《中国风电发展报告2010》中的预测，在保守方案、乐观方案和积极方案下，2020年我国风电累计装机将分别达到1.5亿KW、2.02亿KW和2.3亿KW，全国风力发电比例达到12％以上。如此巨大的风电装机容量，为黑龙江省风电装备制造业提供了巨大的发展机会。

2.劣势

风电上网价格相对较高影响风电产业的市场需求，也就影响黑龙江省风电设备制造业的发展。2009年8月1日开始实行风电价格体系，将东北地区归为三类资源区。标杆上网电价为0.58元／千瓦时，高于火电和水电上网价格；尽管2011年8月国家发改委对风电价格进行了细化，但黑龙江省的标杆上网电价并没有下降，而越是远距离输电，终端销售电价将越高，使得风电的实际需求大大降低。

另外就黑龙江省而言，黑龙江省煤炭资源丰富，拥有鸡西、鹤岗、七台河、双鸭山等四大矿区，在资源优势和成本优势原则下火电仍将是黑龙江省内电网公司未来一段时间的主要选择，这无疑是影响黑龙江省风电发展的又一因素。

(三)关联和辅助产业分析

在区域内拥有具备竞争力的供应商和关联辅行业，是一个行业能够取得竞争优势的第三个条件。在很多情况下，相关产业的竞争优势可以成为该优势产业的潜在优势，相关和辅产业与优势产业是一种休戚与共的关系。波特的研究提醒人们注意“产业集群”这种现象，也就意味着，一个优势产业不是单独存在的，它一定是同区域内相关产业一同崛起。

风力发电需要风力发电机组装备，风力发电机组装备技术复杂、载荷要求高，机组运行的稳定性需要机械、机电、铸件等装备制造企业的辅助支持。黑龙江省一直是国家机电产品生产的重要基地。装备制造业是黑龙江省规模最大的产业之一，产业基础雄厚，基础设施完备，尤其是在基础设备、专用成套设备和交通运输设备等领域具有比较优势。作为以机电设备为主的装备制造业基地，拥有闻名全国的“三大动力”和“十大军工”企业，哈尔滨变压器厂、哈尔滨电缆厂、哈尔滨重型机械厂、哈尔滨工程机械厂等都是国内和省内本行业的领军企业，雄厚的电力装备制造企业基础可以实现为风电主机及其配套进行生产。

应该看到的是，近年来，部分曾在全国处于领先地位的装备制造企业，优势正在减弱，新兴装备产业化的进程也相对缓慢，这些都制约了黑龙江省装备制造业的整体竞争力的提高。

(四)企业战略、结构和竞争企业分析

波特在此主要提出两个观点。第一，不同的区域有着特色各异的“管理意识形态”，这些“管理意识形态”帮助或妨碍形成一国或区域的竞争优势。第二，一个行业中存在激烈的国内竞争与该行业保持竞争优势二者之间的密切联系。激烈的国内竞争引导企业努力寻求提高生产与经营效率的途径，反过来促使它们成为更好的应对外部竞争企业。国内竞争给企业带来创新、改进质量、降低成本、通过投资提升高级生产要素等一系列压力。

1.结构分析

风电装备可划分为整机和配套零部件，生产企业相应可分为整机生产和配套零部件生产企业。风力发电整机包括双馈、直驱、半直驱和高速同步四种类型，配套零部件的核心主要包括叶片、塔架、齿轮箱、发电机、变流器、控制系统六个方面。

整机领域，截至2010年6月，在黑龙江省涉及风电整机研究与生产的企业中，哈尔滨哈飞工业风力发电设备制造公司，主要生产具有自主化的1.5兆瓦直驱和半直驱风力发电机组，已具备年产200台1.5兆瓦半直驱变速恒频风力发电机组的生产能力，离网型风力发电机组主要由航天风华公司从事生产，2MW半直驱型永磁风力发电机由哈尔滨海纳电机制造有限公司研制和生产，由哈电机厂、哈理工大学、哈飞风电联合研制的1.5MW半直驱永磁同步发电机也已进入总装配和试验阶段。不过在高端大型风电机组研制和生产领域与国内领先风电整机企业差距明显，如明阳风电、金凤科技等国内整机制造企业3.0兆瓦及以上等级的高端大型风电机组已经产出样机，华锐风电在2010年已经研制出5.0兆瓦级发电机组，因而黑龙江省风电整机企业需要加速高性能、大容量高端发电机组的研发和生产。

零部件配套领域，借助装备制造业基地优势，发展趋势良好。黑龙江省零部件配套企业在核心零部件领域具有较强的研发和生产能力，已经能生产其中约70％关键部件。2010年，哈尔滨，九洲电气股份有限公司实现了直驱和双馈变流器批量生产，并且取得国内首张风电双馈变流器产品的认证证书，哈尔滨首泉风电科技有限公司建成了大型1.5MW风力发电机叶片制造模具及配套设备2套，已进入产业化阶段，等等。但是从全部零部件来看，仅能生产其中约40％的零部件；从产品价格来看，哈市生产的零部件价格只为风电机组平均价格的70％左右。

总体来看，正如在2011年初召开的黑龙江省风电产业技术创新战略联盟年度会议显示的那样，黑龙江省风电产业链初步形成，风电整机企业已进入批量生产，多个零部件企业也都研制完成并实现配套，且产品全部具有自主知识产权。

2.竞争分析

从竞争的角度而言，风电装备市场已经形成与目前传统发电市场相似的寡头局面。整机企业领域，截止到2009年，全国有83家风电整机企业，其中华锐风电科技有限公司、金风科技股份有限公司、东方汽轮机有限公司三家风电整机企业已经具备年产1000台以上大批量风电机组生产能力，三家企业所占的国内市场份额合计已近60％。而在零部件设备领域，市场集中度亦迅速提高，至2010年，中复联众、中材股份、保定惠腾三家国内叶片制造商所占的市场份额已超过60％。

寡头竞争的存在形成风电装备制造产业的相对过剩，一些缺乏竞争优势的企业，将在激烈的市场竞争中被淘汰。国家发改委能源局资料显示，截至2010年底，我国全年风力发电新增装机达1600万千瓦，累计装机容量超过美国达到4182.7万千瓦，跃居世界第一。但是，风力发电装机的快速增长，造成了风电设备市场的混乱，也带来了重复引进、重复建设和产能过剩等问题。2010年发改委等10部门的抑制产能过剩和

重复建设意见明确，原则上不再核准或备案建设新的风电整机制造厂，重点支持自主研发2.5兆瓦及以上风电整机和轴承、控制系统等关键零部件及产业化示范，完善质量控制体系。

在国内风电企业发展数量激增，同质化竞争日趋严重的情况下，黑龙江省的企业需要牢固把握产业政策方向，加快2.5兆瓦及以上风电整机和关键零部件创新和研发力度，通过改进质量、改善经营管理、降低成本化解竞争压力。

(五)机会和政府

机会是可遇而不可求的，机会可以影响四大基本要素。波特将对企业发展产生影响的机会分为以下几种：基础科技的发明创造；传统技术出现断层；外因导致生产成本突然提高(如石油危机)；金融市场或汇率的重大变化；市场需求的剧增；战争。机会产生的影响其实是双向的，企业获得机会优势的同时必然使原有的竞争者优势丧失，只有能满足新需求的厂商才能有发展“机遇”。

波特指出，从事产业竞争的经济体是企业，而非政府，政府行为产生的竞争优势最终必然要反映到企业上。政府需要扮演好自己的角色，提供企业所需要的资源，创造产业发展的政策与环境，只有这样才能成为扩大钻石体系的力量。具体来说，政府可以创造新的机会和压力，政府直接投入应该降低企业的外部成本而非内部成本，即政府行为应该直接投入到企业无法行动的领域，如提供政策支持、发展基础设施、开放资本渠道、培养信息整合能力等。

黑龙江省发展风电装备制造产业发展具备政策优势。在黑龙江省发展风电整体规划的实施过程中，以哈尔滨市发展风电最为典型，黑龙江省于2008年通过了《哈尔滨市风力发电装备产业化实施计划》，力图通过政策扶持、规划风电产业园等措施，推动哈尔滨市风电装备产业化发展，继而促进全省风电发展：同时省政府批复了《哈尔滨市扶持发展风力发电装备产业优惠政策》，对哈市风力发电装备企业从2008年至2010年实行了3年政策扶持。黑政发[2010]13号文件《黑龙江省新能源和可再生能源产业发展规划(2010-2020年)》指出：在“综合考虑土地利用、环境保护、电网接纳和市场消纳等因素，区域性大规模集中开发与零散优良开发相结合”的风能开发原则基础上，风电装备产业重点发展以大庆瑞好集团、中航哈飞集团、哈电集团、哈尔滨空调股份有限公司等为依托的风力发电机组的生产，建设风力发电装备基地：以哈电集团、哈尔滨玻璃钢研究所、中航哈飞集团、哈尔滨九洲电气股份有限公司、哈尔滨轴承制造有限公司等为依托的风力发电装备零部件生产。2010年lO月26日黑龙江省第十届委员会第十四次全体会议通过的《黑龙江省国民经济和社会发展第十二个五年规划》，更是将风电产业定位为大力发展战略性新兴产业，将风电等新能源装备制造产业定位为构建和完善现代产业体系中的“十大产业”之一。

黑龙江省能够为发展风电装备制造产业提供资本支持，尤其表现为关键技术领域。《黑龙江省新能源和可再生能源产业发展规划(2010～2020年)》中提及从2009年到2015年，新增风电装机容量360万千瓦，按平均每千瓦8000元测算，需要总投资约288亿元：从2016年到2020年，新增风电装机容量600万千瓦，按平均每千瓦8000元测算，需要总投资约480亿元。这些投资通过各级财政资金引导，综合运用财政补助、财政贴息、税收优惠等多种手段，加大财政投入和对新能源产业支持力度；搭建政府与金融机构沟通协调机制下银企对接合作平台；债券、股票市场融资，发展风险投资，发展新能源产业保险业务来达到。

三、结论及措施

应用钻石模型研究风电装备制造产业的竞争优势，在于它能提升企业和产业的改革速度，引导企业发现改革和创新的机会，并且及早选择正确方向去运用本身的资源条件。从上述对黑龙江省风电装备制造产业钻石模型中各要素的分析可以看出：(1)黑龙江省风电产业在生产要素方面，优势突出表现为初级要素风能资源丰富，而高级要素巾核心技术和创新能力则处于比较劣势。(2)在需求市场方面，受电力的刚性需求庞大和能源结构优化的影响，风电装备市场需求广阔，存在较大的提升空间，但风电并网成本问题是短期制约因素。(3)存相关和支持产业方面，黑龙汀省发展风电装备制造产业基础雄厚、基础设施完备，但是新兴装备产业化的进程缓慢不利于提升黑龙江省风电装备制造产业的竞争力。(4)企业结构和竞争对手方而，整机领域受制于高端产品研发缓慢而缺乏比较优势，零部件配套领域尤其是核心零部件领域发展趋势良好；产业链基本形成，整机企业对整个产业链条的发展带动作用正在显现；风电装备市场已经形成寡头局面，黑龙江省风电产业，尤其是风电装备制造电面临非常激烈的市场竞争。(5)在政府方面，黑龙江省政府先后出台各种鼓励风电发展的政策，加强了资本支持，提升了信息整合能力，为黑龙江省风电装备制造业的发展提供良好的机遇。

基于钻石体系的分析，针对黑龙江省风电装备制造企业的竞争优势与劣势，提出几条具体的措施，以提升企业和产业的改革速度，促进黑龙江省风电产业竞争力的提升：一是充分利川黑龙江省风能资源优势，政府应加强对当地风场资源的控制，力求将黑龙江省风能资源优势转化为风电装备产业的大发展，建议在黑龙江省的风力发电厂建设中配置一定比例的黑龙江省风电装备产品：二是重点支持具有自主创新能力和自主知识产权的风电企业，充分发挥后发优势，按照高起点、高性能、大容量的标准，支持2.5MW及以上等级高端大型发电机组的研发和生产：三是大力推动离网型风机的发展，开辟风电产：业链新的增长点；四是加强风电企业发展合作，避免恶性竞争，引导风电整机和零部件配套企业参加风电产业联盟，充分发挥整机企业对整个产业链条的发展带动作用；五是充分发挥政府在政策、资金和信息领域的优势，辟建风电装备产业园，存土地、税收、资金等方面给予一定的优惠政策，提升风电装备制造产业的集聚效应，打造“黑龙江省风电制造”品牌。

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篇8

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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