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国家应将环境保护的执法监督作为各项工作的重点,由微观管理转为通过宏观调控进行指导和服务,转变工作理念,由单纯的管理转为真正的为基层和企业服务。不断加强环境保护总局在宏观决策管理方面的职能,积极推进环境保护事业单位的改革,理顺中央与地方、环境保护部门与经济发展部门的关系,初步建立起科学的行政运行规范。同时要结合我国的具体国情,在充分发挥中央与地方主动性、积极性的同时,运用必要集中和适当分散相结合的工作方法,把环境保护方面的法规、政策、标准等的制定权集中到中央,同时又要按照具体问题具体分析的方法,根据各个地区发展存在的差异,环境标准可以结合本地的实际情况,采取不同的政策。
提高执法人员素质,具体包括思想道德素质、政策业务素质和执法操作能力等等。对环保机构而言,要把好环境执法人员采用关和多层次、多方位的培训教育关,建立严格的执行人员考核、淘汰、监督制度。按照统一名称、统一职能、统一装备的要求,加强环境执法队伍的标准化、规范化管理,提高执法水平和能力。
加大对环境执法的人员投入、设备投入和技术投入,改善环境执法手段和条件,增加环境执法机构的执法资源。考虑到中国国土面积广大、环保工作压力较大的情况,在注重执法人员素质提高的同时,也可适当在量上丰富执法的人力资源。在执法硬件方面,国家及地方政府应当加大对基层环保部门的预算投入,更新和完善环境执法和宣教设备,确保其拥有先进的设备和仪器,推进执法手段的科学化、现代化,提高执法队伍的快速反应能力,保证执法的准确性、时效性和科学性。
强化环保部门的执法权力,提高环保部门的执法能力。环保法律的实现虽然不是必然地需要国家强制,但是如果没有强制作为后盾,也很难付诸实施。因此,我国应制定和完善相关法律法规,加大环保部门的强制执法力度。具体体现为:其一,赋予环保部门查封、冻结、扣押等必要的强制执行权力,使环保执法真正地硬起来。其二,赋予环保部门限期治理决定权。其三,在环境监理队伍的基础上,建立环境警察制度。其四,确立部门联动的长效机制。各级环保部门要变“被动”为“主动”,不仅要“站的住”,而且要“顶得住”。要联合电力、公安、司法、金融、工商、水利、铁路等部门严厉打击环境违法行为,对拒不执行环保处罚的企业要限水、限电、限贷、限运,形成一股强大的执法力量,彻底改变环保部门势单力薄、权力有限的现象,真正做到执法必严。
健全环境保护跨部门以及中央与地方的协调机制。
环境保护政策离不开部门发展政策和国家的宏观经济政策。环境保护已经成为整个社会的责任,而不单单是某个部门的职能。要把环境容量、环境质量状况和经济发展对环境的影响、对资源的消耗、对生态系统的影响纳入统计指标,使生态环境的承载能力也作为经济社会发展水平的重要标志。要建立国民经济绿色发展统计指标体系,不仅要有经济指标,而且也要有环境指标、人文指标,用这些指标来衡量国家和地区的经济水平,全面、科学、合理地评价地区、单位和干部的业绩。要改变不平衡的管理体制,形成综合权力机构,就需要顺应政府机构改革的潮流,通过计划、预测,综合考虑潜在影响因素,协调各部门间综合处理经济、环境和社会的问题,加强跨部门的统一规划与管理。在环境保护政策的落实上,国家利益与地方利益存在一定的矛盾,健全环境保护的中央与地方的协调制度就显得尤为紧迫。
摘要:环境会计是以自然环境资源和社会环境资源耗费如何补偿为中心而展开的会计,并以实物单位、货币单位计量或反映、报告和考核企业自然资源、生态环境资源成本价值,平衡人力资本和自然资本,全面反映自然资本和企业社会效益的新兴会计学科。本文通过分析其发展的理论基础和现实意义,提出我国如何科学发展环境会计。
关键词:科学发展 环境会计 可持续发展
一、引言
国际上对环境会计的研究始于20世纪70年代,以“控制污染的社会成本转换研究”(Beams.F.A.1971)和“污染的会计问题”(Marlin.J.T.1973)为代表,开始了环境会计的研究;1989年联合国国际会计与报告标准政府间专家工作组会议,将环境会计作为工作组年会的讨论议题之一;1995年日内瓦召开的第十三届会议上更是把环境会计作为中心议题。至此,越来越多的国家开始加强环境会计建设,以保证^类与自然协调发展,逐渐形成具有特色的理论和方法,有关国际经济组织和会计职业组织也采取了多种措施以推动其研究与实践。内容包括环境污染成本、自然资源损耗成本、企业资源利用率和产生的环境代价评估。中国制定了《环境保护法》等一系列法律法规,1994年将可持续发展确定为经济社会发展的战略。十七大报告也明确提出要“建设资源节约型、环境友好型社会”、近年来,我国会计界的焦点集中于会计核算制度的实践与改革,没能反映和监督资源损耗的环境成本,为此,在我国实行环境会计势在必行。
二、环境会计的理论基础
(一)环境会计的理论依据 可持续发展理论的提出为环境会计作用的有效发挥提供了环境优势,其主要内容是既满足当代人的发展需要,又不危害后代子孙的生存权益,这也能看出:科学合理地利用自然资源,保持优良的生态环境,推进经济可持续发展成为全世界共同关注的迫切问题。而环境会计也只有在可持续发展的环境中,才能更好地发挥其作用并准确核算国民生产总值(GNP)和企业生产成本,真实地体现一国经济发展速度和富有程度,促使企业积极挖掘内部潜力,维护社会资源环境。以研究自然资源成本补偿为内容的大循环成本理论为建立环境会计的核算体系提供了理论上的依据,将成本放到整个物质世界的大循环过程中研究,并重新定义成本的构成:自然资源成本、物化劳动和活劳动消耗的总和。从大循环成本理论侧重自然资源消耗成本补偿问题的角度看,环境会计着眼于环境资源成本的确认、计量和记录,为环境成本的核算提供数据资料。
(二)西方环境会计理论借鉴 20世纪90年代起,在西方会计理论界,越来越多的会计专家把环境问题与会计理论结合起来,形成了诸多环境会计理论。其核心是用会计来计量、反映和控制社会环境资源,目的在于改善整个社会的环境与资源问题。世界银行在1998年至1999年度世界发展报告中,建议21世纪建立“信息框架”,实现环境指标控制的主要任务落在会计界肩上,其中尤其是在环境管理“对策框架”的确定上,会计工作又是采取治理性对策与防治性对策的重要方面。1999年以来,日本政府制定并修订了《循环型社会基本法》等一系列与企业环境会计关系密切的法律法规。特别是2000年,日本环境省委托日本公认会计协会编写了《环境会计指南手册》,收集了37家企业的环境会计处理案例。此外,环境会计还有着深刻的经济学理论基础,美国经济学家萨缪尔森提出经济学的核心是“我们称之为稀缺规律的不可否认的真理”。环境会计同样以稀缺规律为基础。
(三)环境会计对象、目标及原则 孟凡利(1997)和安庆钊(1999)认为环境会计的对象是企业的环境活动及其与环境有关的经济活动;杨雄胜则(李心合等,2002)提出,环境会计的对象应包括自然环境和人文环境两大类。关于环境会计的目标,主要有“一元论”和“二元论”两种说法。大多学者(李祥义,1998;李宏英,1999;方文辉,1999;肖维平,1999;王辛平等,2000;等等)认同“二元论”,认为环境会计的目标包括具体目标和基本目标,基本目标是实现经济效益、社会效益和环境效益的协调,使经济、社会、环境、人口以及资源相互协调发展;具体目标是充分公布有关环境会计信息,为相关单位实施经济和环境决策提供帮助。项国闯(1997)认为还应遵循社会性、预警性、政策性、多种计价基础并用等原则;盂凡利(1999)和方文辉(1999)认为环境会计的独特原则主要体现在兼顾经济效益和环境效益、外部影响的内部化、社会性、法规性、一定的灵活性、强制披露与自愿披露相结合等方面。
(四)环境会计假设、计量及信息披露 环境会计可参照传统会计的基本假设:会计主体假设、持续经营假设、会计分期假设和货币计量假设。但因为环境会计核算对象的特殊性,使得一般意义上的会计假设发生了较大变化,会计主体涉及到宏观政府和微观企业等方面;货币计量上以实物、百分数、指数进行辅助计量,用图表、文字等非货币性信息披露拓展。关于环境信息披露方式的设计,学者们普遍赞同可以在补充环境会计报告与独立环境会计报告两种模式中选择。关于环境信息披露的内容,耿建新等(2002)提出应包括环境问题及影响、环境对策方案、在财务报表及附注中应当重点披露环境支出和环境负债;孟凡利(1999)认为应该包括环境问题的财务影响和环境绩效两个方面;肖维平(1999)认为主要有环境负债、环境成本、与环境负债和成本相关的特定会计政策、报表中确认的环境负债和成本的性质、与某一实体及其所在行业相关的环境问题类型等。
三、我国实施环境会计的现实意义
(一)有利于循环经济发展 一直以来,我国长期沿用粗放型经济发展模式,对自然资源进行浩劫式开采,以牺牲或破坏环境和资源为代价换取当前利益,使得水土流失、土地沙化、生物锐减、林草植被破坏及海洋生态恶化等问题越来越严重,环境污染和生态破坏正日益成为制约我国循环经济发展的桎梏。随着全球经济一体化的发展,一方面因为越来越多的发达国家开始重视环境保护问题,他们的企业尤其是跨国公司等企业不断把那些污染严重并破坏自然资源的生产项目转移到欠发达国家或发展中国家,把发展中国家当成“污染的避难天堂”,对其进行“环境侵略”,这些要求我们尽快建立环境会计准则。环境会计是实现循环经济发展的必然手段,在这一前提下核算有关自然资源的损耗及补偿,也只有环境会计才能更好地核算影响循环经济发展的每个因素,并推动经济循环发展的进程,实现自然资源的合理配置。另一方面因为传统会计并没有把环境支出和收益纳入核算体系,也没有提供企业生态效益等方面的信息,环境问题始终得不到应有的重视。而我国有越来越多的企业到国外投资,需要培养他们适应对外披露环境会计信息的需求,进而使他们适应投资所在国的要求。不管是循环经济发展,还是环境会计,所要实现的目标都是既要获得经济效益又要获得社会效益,在使企业获得经济效益的同时,高度重视生态环境和物质循环规律,科学开发利用自然资源。所以,实施环境会计,揭示环境资源的利用情况、环境污染的治理情况都是循环经济发展的必然要求。
(二)有利于企业参与开放型经济竞争 在全球环保浪潮和污染日益严重的压力下,企业投资决策中介入环境因素已经势在 必行。而环境会计在这方面能够准确反映企业生产成本,促使企业经济挖掘内部潜力,维护社会资源和环境。首先,对外开放的经济环境要求企业实行环境会计,在绿色意识日益加强的背景下,世界上许多国家已将环境问题纳入会计核算范围,而且都提倡或要求其企业对外披露环境会计信息,以保护本国的经济环境。我国企业予以披露正可以体现我们的诚意和进步;同时也只有如此,才可以要求前来投资的外商企业也披露相关信息。其次,从企业发展的长远利益来看,只有增加环保投入,审视环境会计,注重自身的环境形象,自觉把环境问题引入会计核算,才能始终保持竞争的优势。如可以在损益表中计算经营成果时,将企业对环境影响的耗费计为收入的减项反映,正确核算企业的经营成果;在负债总额中加上企业因为对环境造成危害而形成的环保负债额,得出真实准确的资产负债率。再次,环境会计不仅是对外提供信息,还要为企业内部管理服务,具体包括长期和短期的预测决策、日常过程的控制、事前的预测、事中的控制和事后的分析评价等,从而有利于企业外部人进行合理的投资、信贷、制定环境法规等决策,引导资源在市场经济中的有效配置,也有利于企业内部管理层加强生态环境建设与管理,降低市场风险。
(三)实现社会和谐可持续发展 20世纪80年代出现的“可持续发展观”正是针对世界生态环境日益恶化的问题提出来的,其实质是强调社会、经济发展与资源环境相统一。为了对更好地体现自然资源和环境,客观上要求构建可持续发展的环境会计综合体系。首先,实施环境会计是可持续发展战略在微观层面的重要组成部分。只有通过环境会计如实反映企业的经济、生态与社会效益的取得情况,以及经济、生态与社会责任的履行情况,才能向政府、投资者、债权人、企业内部管理层以及社会公众提供决策有用的信息,帮助他们进行理性权衡与决策,从而实现微观、中观与宏观层面的可持续发展。其次,环境会计的建立是实施可持续发展基本战略目标和建立新社会经济发展模式的需要。环境会计应在保证人类社会可持续发展基础上核算并监督企业的经济活动,反映企业经营和环境之间的能量交换与价值转移过程。如今实施可持续发展基本战略,就是在发展经济的过程中,以资源、环境、生态保护为前提,制定适当的发展步骤。这种发展模式将促使^们更加关注资源、环境和生态,准确核算相应的投人与产出,建立一套完整的环境会计理论,并融合到会计核算体系中。
(四)强化和增强环保意识的需要 会计界在循环经济的重大转变中,应当以全新的视角,对环境资源作出客观公正的评价,促进可持续发展战略思想在实践中得以体现。传统会计对经济运行具有一定的预警功能,但预警作用极其有限,无法提供经济发展赖以依存的环境变化信息。环境会计的实施,则承担起这种预警功能,完善企业的预警系统乃至于整个社会的预警系统,使国民经济更加健康发展。首先,环境会计可以从资源、环境、生态的整体出发要求各企业对自身所拥有、使用的自然资源以及对环境、资源的污染破坏和应履行的治理义务等内容按照有关原则制度进行确认、计量,并以财务报表的形式反映出来,以敦促各企业转变过去“无偿使用”资源的错误观念。其次,利用环境会计所提供的信息,企业管理者认识到环境成本和费用在全部生产成本中的比重越来越大,认识到外部成本内部化的必然,从而减少过度消耗,降低环境污染,追求经济效益、社会环境效益与环境协调发展。
四、我国环境会计构建的理性思考
(一)加强与完善环境法制建设 环境会计制度的建立必须做到有法可依,尽管我国出台了《环境保护法》、《固体废弃物污染环境防治法》、《大气污染防治法》、《水污染防治法》、《环境噪声污染防治法》、《海洋环境保护法》等环保法规,但基本是通过罚款等财务手段强化企业内部工作,没有对外进行信息披露的要求,其结果必然导致企业的环境保护压力减弱,影响相关部门的决策。首先,政府部门应贯彻科学发展观,健全有利于环境保护的产业政策、价格政策、财税政策,完善环境保护法律法规和管理体系,加强环境监测,严格环境执法,定期按时公布环境状况信息,加大企业披露环境信息的力度,以法律制度形式确定环境信息的作用。其次,修改《会计法》,将环境会计的核算和监督归人《会计法》,以法律法规的形式确定环境会计的地位;建立环境会计制度,使环境会计具有可操作性,便于会计人员掌握;在税制方面应增加“环境税”税目,完善我国税制监控体系。再次,应尽快加强环境法规保障体系与绿色技术支持系统的建设。加强环境资源的立法与执法,明晰环境资源产权;推行污染许可证制度与收取排污费制度等都是有效的治理措施;建立全国财政补偿体系和财政转移支付体系,作为环境会计运行的资金支持系统。
(二)加强环境会计理论和方法研究 因为环境会计方法体系多样化,核算对象复杂化,特别是在计量环节上还没有得到突破,导致当前环境会计缺乏与实务相结合的理论支撑点,环境会计操作方面存在的问题,折射出环境会计理论的不健全,结果是环境会计实务操作没有得到相应的理论指导。为此,会计理论与实务界都必须对环境会计进行深入探讨,力求解决计量方法和成本确认等问题。首先,环境会计的研究工作须分步进行,从迫切需要解决的重要问题着手,循序渐进。坚持以科学发展观和可持续发展理念作为环境会计研究的指导思想,加强环境科学、会计学、现代经济管理理论和循环经济理论等相关学科的研究。增加资金投入,成立各级研究机构,组织环境专家、经济学家及会计实务工作者紧密合作,加大对绿色会计理论研究及实施的力度。其次,加强环境、生态、资源、经济与会计等方面的理论研究合作。我国环境会计还未取得实质性进展的重要原因之一是环境会计作为一门边缘性学科,十分缺乏环境经济、资源经济、生态经济等学科的基础理论支持。必须有生态环境学家、环境资源评估师、生态工程师与会计学家的合作,以及广大环境、生态、资源工作者与会计工作者的交流,促进环境会计取得质的突破。再次,政府要适当引导会计理论在环境会计等方面多做一些研究,以全面提高环境会计的理论水平,推进环境会计理论与会计实务操作早日更好地结合。
(三)建设高素质的会计人才队伍 环境会计涵盖多种交叉学科知识,技术性较强,使用者不仅需要具备环境会计的基本理论与方法,还要具备其他交叉的相关学科知识。而我国现有会计人员的知识结构过于单一,与环境会计的发展要求还存在较大差距。首先,必须完善会计人员的知识结构,提高会计人员的综合素质。除在大中专学校增设环境会计专业课程外,更应着力加强会计在职人员的学习,提高会计人员自身素质和业务水平,增强其社会责任感和环境危机意识,适应时展的要求。其次,要使企业财会工作人员适当学习环境会计基本理论与方法及其交叉学科的相关知识,严格执行国家有关环境政策,还要充分发挥财会工作人员的主观能动性和积极性,鼓励他们在实践中解决相关问题,修改或拓展环境会计目标。再次,建立环境会计推进我国经济可持续发展,在职业教育方面采取逐步推进的过程,从形式上看,先采用“文字说明资料或附注”的方式,然后再逐步过渡到“货币量化、正规报表”的方式;从推行范围上看,先从污染严重、素质较高的部分企业或行业开始,再逐步过渡到全部企业。
党的十七大将建设生态文明作为一项战略任务明确提出。建设生态文明,实质上就是建设以科学发展观为统领,以资源环境承载能力为基础,以自然规划为准则,以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会。从当前和今后的发展趋势看,加强生态环境保护和节约能源资源是我国建设生态文明必须着力抓好的战略任务。
环境保护部门对保护生态环境和节约能源资源负有重要责任,在生态文明建设中起着十分重要的作用。这几年,龙岩市生态文明建设稳步发展,但与生态文明具体要求和现实要求还存在着较大差距。主要体现在:一是建设生态型经济枢纽、生态园林城市定位与实际政策执行、实际实施不尽协调;二是养殖业无序发展与环境承载能力、生态养殖不相协调;三是矿产资源开采和利用与矿产资源科学开发不尽协调;四是建材产业结构布局不合理与产业结构调整政策、资源节约保护不尽协调;五是人民群众生态环境意识与生态环境保护措施不尽协调;六是生态环境污染治理措施、方法与实际情况、实际效果不尽协调。
环境保护部门要以科学发展观为指导,在建设生态文明中有所作为。一要主动融入生态文明建设,把改善投资环境,服务可持续发展作为环保工作第一要务,把杜绝生态环境破坏、杜绝新的违法排污企业作为环保工作中心任务,促进龙岩经济又好又快发展。二要主动介入产业结构调整,把生态环境标准作为项目审批准则,把节能减排、淘汰落后产能作为环保工作核心,努力实现生态环境的不断改善。三要按照生态经济枢纽、生态园林城市定位,制定科学的生态环境规划、“十二五”环境保护规划,积极协助市委、市政府抓好组织实施,不断提升生态文明建设水平。
四要充分运用科技、经济政策和行政、法律等综合手段,保障生态环境建设各项措施的落实。科技手段就是要大力发展环保产业,加强监控中心建设,加强在线监测设施、监控设备建设;经济政策就是利用绿色信贷、资金补助、淘汰落后产能、节能减排等手段,提升生态环境监管水平,推进生态环境建设;行政手段就是要建立行政责任追究、环保目标责任考核、一票否决等制度,推动工作落实;法律手段就是要制定完善环境保护相关法律法规,加大环境执法力度,做到严管、勤查、重罚,维护人民群众环境权益。五要加大优美乡镇、生态村等创建活动工作力度,并赋予新的内容、新的含义。六要加大县(市、区)环保目标、水质交接断面的考核力度,确保县(市、区)环保目标责任考核真正成为生态建设的一个重要手段和载体。
关键词:遥感技术 环境科学 应用 3S一体化 发展趋势
遥感是从远离地面的不同工作平台上,如高塔、气球、飞机、火箭、人造地球卫星、宇宙飞船和航天飞机等,通过传感器对地球表面的电磁波辐射信息进行探测,然后经信息的传输、处理和判读分析,对地球的资源与环境进行探测与监测的综合性技术。遥感技术从远距离采用高空鸟瞰的形式进行探测,包括多点位、多谱段、多时段和多高度的遥感影像以及多次增强的遥感信息,能提供综合系统性、瞬时或同步性的连续区域性同步信息,在环境科学领域的应用具有很大优越性。
20世纪90年代以来,环境遥感技术应用越来越广。从陆地的土地覆被变化,城市扩展动态监测评价,土壤侵蚀与地面水污染负荷产生量估算,生物栖息地评价和保护,工程选址以及防护林保护规划和建设。到水域的海洋和海岸带生态环境变迁分析,海面悬浮泥沙、叶绿素含量、黄色物质、海上溢油、赤潮以及热污染等的发现和监测,珊瑚和红树林的现状调查与变化监测,堤坝的规划与水沙平衡分析,水下地形地遥调查以及水域初级生产率的估算。再到大气环境遥感中的城市热岛效应分析,大气污染范围识别与定量评价,大气气溶胶污染特征参数化,全球水、气和化学元素等的循环研究,全球环境变化以及重大自然灾害的评估等,几乎覆盖了整个地球系统。
一、遥感技术在环境科学中的应用
1.遥感技术在水污染监测方面的应用
(1)利用红外扫描仪监视石油污染
全球每年排入海洋的石油及其制品高达1000万吨,利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。浓度大的地方是黄色,往外扩散的油膜变薄,呈黄紫混在一起的颜色,再往外扩散的油膜就更薄些呈紫色。通过对污染发生后各天的气象卫星图像的对比分析,确定油膜的漂移方向,计算出其扩散速度和扩散面积。
(2)利用遥感技术监测水体富营养化
浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,我们就可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。
(3)通过遥感技术调查废水污染和泥沙污染
废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。水中悬浮泥沙的浓度和粒径增大,水体反射量也会相应增加,反射峰随之红移,定量判读悬浮泥沙浓度的最佳波段是0.65~0.85微米。
(4)应用红外扫描仪监测水体热污染
应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。在热红外图像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。冷水和冰辐射能量少,呈深色调。热排水口处通常呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。
(5)通过遥感技术分析水域的分布变化和水体沼泽化
水体总体反射率较低,选择1.55~1.75微米波段的多时域影像可以分析水域的分布变化。沼泽化在时域图像上反映为水体面积缩小,从水体向边缘有规律变化,显示出不同程度的植被特征。
2.遥感技术在大气环境监测方面的应用
(1)臭氧层
臭氧层位于地球上空25~30千米的平流层中,对0.3米以下紫外区的电磁波有较大吸收,可用紫外波段来测定臭氧层的变化。臭氧层在2.74毫米处也有一个吸收带,可用频率为11O83兆赫兹的地面微波辐射计来测定臭氧在大气中的垂直分布。另外臭氧层会吸收太阳紫外线而升温,可使用红外波段来探测,如用7.75~13.3微米热红外探测器测定臭氧层的温度变化,参照浓度与温度的相关关系,推算出臭氧浓度的水平分布。
(2)大气气溶胶
利用遥感图像可分析大气气溶胶的分布和含量,工业烟雾、火灾浓烟和大规模沙尘暴在遥感图像上都有清晰的图像,可以直接圈定其大致范围。利用周期性气象卫星图可监测沙尘运动,估计其运动速度,及时预报沙尘暴。通过卫星资料可及早发现森林火灾,把灾害损失降到最低。大比例图片可用来调查城市烟囱的数量和分布,还可以通过烟囱阴影的长度来计算其大致高度。应用计算机对影像进行微密度分割,建立烟雾浓度与影像灰度值的相关关系,可测出烟雾浓度的等值线图。
(3)有害气体
彩红外相片可监测有毒气体对污染源周围树木和农作物的危害情况,通过植物对有害气体的敏感性来推断某地区大气污染的程度和性质。一般污染较轻的地区,植被受污染的情况不宜被人察觉,但其光谱反射率却会明显变化,在遥感影像上表现为灰度的差异。正常生长的植物叶片能强烈反射红外线,在彩红外相片上色泽鲜红明亮。受到污染的叶子,其叶绿素遭到破坏,对红外线的反射能力下降,其彩红外相片颜色发暗,如白蜡树受污染后呈紫红色,柳树呈品红色略带蓝灰色。
(4)气候变化
美国、欧盟、日本和俄罗斯的地球同步轨道气象卫星组成的静止气象卫星监测系统昼夜不停地观测地球的气候变化,得到全球范围内的大气参数、海洋参数、地表状况、辐射收支和臭氧分布等信息,对全球变暖、臭氧层空洞以及厄尔尼诺现象的研究非常重要。 3.遥感技术在城市环境监测与管理中的应用
彩红外遥感影像可监测固体废弃物引起的生态环境变化,热红外遥感影像可调查工业废水和废气的排放情况。城市道路宽的呈带状和环状,窄的呈线状,城市广场一般以块状蓝灰色与街道紧密相连于中心地带。居民区呈灰色,高层楼房带有宽长影,平房呈密集排列的小长方块状。水系呈浅蓝色,绿地呈红色。从遥感图像上获取这些信息,对优化城市结构有很大帮助。另外城市里的高大建筑物对太阳辐射和其他热辐射的吸收和释放特性跟以土地和农作物为主要下垫面的郊区有很大不同,利用热红外遥感对城市下垫面进行分析就可以得出城市的热岛效应。
4.应用遥感技术监控生态环境
环境哲学是哲学的一个分支,它是从哲学的角度研究人类发展与环境之间的关系,构建人与自然如何和谐发展。它是人们凭借以往得到的知识和社会经验的基础上,进一步思考和认识人在社会中的作用,重新审视人与自然的社会关系与价值,研究人与自然环境的发展关系,其目的就是要保护自然环境,保护自然资源,促进人类、自然、社会的可持续发展。马克思和恩格斯是环境哲学领域的先行者,他们认为人类赖以生存的环境包括自然界和人类社会环境两大部分,二者之间彼此制约和影响,是对立统一的关系[2]。环境哲学系统阐述了解决环境问题的根本路径,这恰恰是对可持续发展战略中人与自然和谐发展的理论支撑,环境哲学思想注重经济发展与生态环境发展的协调性,注重人与自然的和谐统一,而可持续发展思想继承和发展了环境哲学思想的精髓,通过对环境哲学思想的研究,有助于从更深层次上对可持续发展的内涵进行把握,更好的实施可持续发展战略,从而保证经济发展与生态环境发展的一致性[3]。因此这就要求我们深入研究环境哲学思想,正确的分析当今社会环境问题的本质和根源,坚持走可持续发展道路,做到人与自然和谐发展。
环境哲学思想促进可持续发展的实施
环境哲学是对环境问题的思考,以哲学的观点来研究环境问题,通过哲学思想建立起关于环境问题的正确的世界观。也就是说,可以通过环境哲学思想来指导解决环境问题,指导可持续发展战略的实施。蕾切尔卡森的《寂静的春天》书中一段话令人深思,“控制自然”这个词是一个妄自尊大的想象产物,是当哲学还处于低级幼稚阶段的产物[4]。这也说明哲学思想的重要性。环境哲学是为解决当今社会环境问题而衍生出来的一门哲学思想,运用哲学思想解决环境问题,经过辩证的肯定与否定,能够有效地指导人类可持续发展。环境哲学思想的本质与可持续发展的本质内涵是一样的。可持续发展要求社会与自然的和谐发展,要求共同发展,这样才能促进经济社会的发展。环境的发展其实就是经济的发展,就是社会的发展,就是人类自身的发展。环境哲学思想正是可持续发展的理论指导,它从哲学的角度辩证唯物主义的阐述了环境问题的重要性[5]。告诫我们不能只坚持过去的传统的发展观,注重经济发展的同时,更要注重资源有效利用、人与自然的和谐,从而推动整个社会的进步和发展。环境哲学思想对可持续发展的有力实施起到了良好的促进作用,从一定程度上加速了环境问题的改善,加速了可持续发展战略的正确快速进行。
结语
关键字地理信息系统发展趋势环境科学应用
中图分类号: B845 文献标识码: A 文章编号:
1、地理信息系统的发展趋势
目前,GIS界的几个前沿研究课题和发展趋势是:
1.1Interoperable GIS
随着GIS在各种应用领域的迅速扩展,GIS 本身的功能和结构也发生了很大的变化。地理数据的继承与共享、地理操作的分布与共享、GIS 的社会化和大众化等客观需求使得尽可能降低采集、处理地理数据的成本,实现地理数据的共享和互操作成为共识。
为此,美国成立了 Open GIS Consortium,旨在利用其提出的开放地理数据互操作规范(OGIS)给出一个分布式访问地理数据和获得地理数据处理能力的软件框架,各软件开发商可以通过实现和使用规范所描述的公共接口模板进行互操作,从而解决上述问题。目前,OGIS 规范初具规模,很多 GIS 软件开发商也先后声明支持该规范。国内的一些具有战略眼光的 GIS 软件商也在密切关注着 OGIS 规范,并已着手开发遵循该规范的基础性 GIS 软件,这些都引导着 GIS 向着 Interoperable GIS的方向发展。
1.23D and 4D GIS
GIS 处理的空间数据,从本质上说是三维连续分布的,但目前,GIS 的主要应用还停留在处理地球表面的数据上,大多数 GIS 平台都支持点、线、面三类空间物体,但不能很好地支持曲面(体),因为三维 GIS ( 在数据采集、系统维护和界面设计等方面要比二维GIS( 复杂得多,若数据是地表以上或以下的,则不得不先将其投影到地表,再进行处理,也就是说,系统以二维的形式来处理任何数据。这种试图用二维系统来描述三维自然现象的方法,必然存在不能精确地反映、分析和显示三维信息的问题。
故而,三维GIS(目前的研究重点集中在三维数据结构的设计、优化与实现,体视化技术的运用,三维系统的功能和模块设计等方面,同时,地理信息系统所描述的地理对象往往具有时间的属性,即时态。随着时间的推移,地理对象的特征会发生变化,这种变化可能是很大的,而目前大多数地理信息系统都不能很好地支持地理对象和组合事件时间维的处理。因此,如何设计并运用 4D GIS 来描述、处理地理对象的时态特征也是个重要的研究领域。
1.3WebGIS
随着 Internet/Intranet 的迅速发展,利用 Internet 技术在Web上空间数据供用户浏览、使用是GIS发展的必然趋势,使得从WWW 的任一节点,Internet 用户可以浏览 WebGIS 站点中的空间数据,以及制作专题图,进行各种空间检索和空间分析,这就是基于 WWW 的地理信息系统(WebGIS)。对于 WebGIS 的实现方法,目前流行的有 Java编程法、ActiveX 法、公共网关接口法(CGI)、服务器应用程序接口法(Server API)、插入法(Plugins)等。虽然 WWW 技术还很年轻,WebGIS 的发展就面临着更大的困难,但应该看到,它必将是 GIS 走向社会化,公众化的有效途径,也是简化办公自动化系统的有效手段。
1.4ComGIS
组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一,ComGIS 便是顺应这一潮流的新一代地理信息系统。组件软件的可编程和可重用的特点使得 GIS 软件开发进入到一个新的阶段,即厂家提供组件由用户自己再开发,这将在很大程度上推动 GIS 软件的系统集成化和应用大众化,同时也很好地适应了网络技术的发展,提供了一种WebGIS 的解决方案。
2、GIS在环境科学中的应用现状
环境科学中,GIS应用领域包括环境影响评价、废弃物管理、环境修复、植被制图、自然资源管理、环境政策评估、地下水与土壤水模拟和环境污染物追踪等。目前涉及到生态环境评价的研究比较广泛,包括生态环境的脆弱性评价、生态环境的敏感性评价、生态环境的安全性评价、生态环境的健康性评价以及生态环境的可持续性评价等等。另外还有一些功能区划以及管理系统的设计,在实现目标的前期也是基于GIS的生态环境评价的过程。所有的这些生态环境评价大部分都是按照一定流程进行的,一般是确定目标、根据研究区域选取指标、指标的合理性判断、GIS分析处理数据、目标实现。GIS技术在废弃物管理、环境修复、植被制图、自然资源管理、环境政策评估、地下水与土壤水模拟和环境污染物追踪方面的应用也较广泛。利用GIS技术的辅助,实现对整个区域的环境质量进行客观地、全面的评价,以反映出区域中受污染的程度以及空间分布状态;在野生动植物保护中,世界野生动物基金会采用GIS空间分析功能,帮助世界最大的猫科动物,改变它目前濒于灭种的境地,都取得了很好的效果。在此过程中需要作海量的信息处理,包括对多种来源的信息的采集、处理、分析及对不同方案的比较、模拟、预测,要求不同方式的输出与显示方式。GIS的基本功能——空间数据的采集、检查与编辑;格式化、转换、概括;储存与组织;分析;显示得到了充分的体现。
3、对于GIS与环境科学结合的发展构想
由上述可看出,现阶段,环境科学领域中对GIS的应用已相当广泛。我认为,过程模拟将使GIS在环境科学领域的应用更为重要。
在当下中国,导致大量人员伤亡的矿难等的事故经常发生,当中很多原因包括安全预警不到位、对井下环境不熟悉、无法及时获悉事故发生地点等。我认为,在GIS方面建立某一区域的立体动态模型,模拟区域环境随时间、周围环境的变化而变化的情况,通过改变模型参数,模拟出不同情况下的可能的结果。更可以在模型内部生物活动区域等的范围内,设立监控(红外监控、热感监控等),通过电脑实时监测内部状况,对可能发生的意外情况进行模拟和概率的估算,并及时对高风险情况发出预警,这对矿难的预警、生态的监测保护将起到极大的作用。
同样地,过程模拟可以为决策者对方案的评估提供更长远周到的参考。例如,过程模拟可根据预先设置的某片区的经济构成、产业链、功能区域、地域环境、供需情况等因素,为使用者模拟出一段时期内发展变化状况,并提供模拟状态下选址、功能区域划分等的最优方案,为企业或地方的长远经济发展提供可靠的参考。
4、总结
GIS具有的空间数据和非空间的属性数据的管理及空间分析能力是其它任何工具所替代不了的,GIS将多种空间数据和统计数据进行编辑、数据变换、建立拓扑关系等,对不同的空间对象进行点、线、面、注记4种不同的空间数据层来表达,分层输出各种专题图、统计图等,不仅节省大量的人力、物力、财力,最主要的是获得成果的速度快、精度高。随着GIS技术的不断发展,相信它在环境领域的运用会进一步得到扩展和完善,,GIS的应用必将为我国的环境科学领域做出巨大的贡献。就其应用发展前景而言,“3S”技术、应用模型开发、空间决策支持系统、WebGIS技术,虚拟地理环境被不断地引人环境科学领域,为环境科学领域的研究提供更加丰富而有效的研究手段或方式。
参考文献
[1]边馥苓.地理信息系统原理和方法[M].北京:测绘出版社,1996.
[2]国家环境保护总局信息中心.环境信息技术与应用[M].北京:化学工业出版社,2001.
关键词:网络环境;信息技术课程;发展性教学评价
新时期,我国高校信息技术课程积极实施发展性教学评价,注重对学生学习过程的关注,转变了传统的死记硬背的学习方式,并以激发学生的创造性为实施根本。本文针对高校信息技术课程教学评价的实践展开探讨。
一、教学评价设计原则
现阶段,我国高校加大了信息技术课程的比重,促使非信息技术专业的学生在学习过程中能够尽快掌握计算机基础知识,提升信息素养。在实现教学目标、顺利展开教学的过程中,应用科学的教学评价具有重要意义。在制定教学评价的过程中要注意原则性。
首先,保证客观性。通常状况下,客观性最直接体现在笔试及上机考试当中,其他评价均会存在一定的主观性。新时期在对学生进行有效评价的过程中,要求教师能够保证以统一的标准来要求学生,以公正的态度实施评价。
其次,注重发展性。在建立评价体系的过程中注重发展性原则,就要对教师教学能力的进步、学生学习能力的提高进行考察。要充分的调动教师和学生的积极性,关注每一个学生自身的成长,而不是像传统评价中对学生进行等级划分。
二、实施发展性评价的实践
传统的信息技术教学评价,以选拔和区分为主,这种评价体系不仅单一,同时很容易打击学生的学习积极性,不利于学生的长期发展。实施发展性评价,以学生学习过程中的进步来评价学生的学习成果,有助于促使学生发挥潜能,提高学习自信心,从长远的角度来看,更有利于学生今后的发展。教师在评价学生的时候保要持发展的眼光,日常教学过程中注重与学生交流。发展性评价体系在充分体现学生学习成果的同时,更能激励学生不断学习。本文以word模块教学为例,充分说明发展性评价的实施及产生的效果。
首先,在课程开始以前,教师应引导学生将自身对word的掌握情况进行填写。这样一来,教师不仅能够更加了解学生对相关知识的掌握情况,同时还能够激发学生的学习欲望。教师根据学生学习中的难点和重点展开接下来的教学。
其次,在教学过程中,教师应对杂志等的排版问题应用word软件进行演示,学生能够初步了解一些图文混排的知识。之后学生可以进行自主操作,并对自己的作品进行评价,教师做最后总结。在这一过程中,学生能够更加深刻及全面的掌握自身的不足和优势。
再次,将学生均衡分组,注重每一组都包含基础知识强和弱、交流能力强和弱的学生,保证组内交流顺畅。小组主要的任务就是对本堂课中的疑点和难点进行探讨、搜集资料和解决疑难问题。并将最后结果反馈给教师,这样一来,教师就能够在接下来的讲解过程中,更加有针对性,有助于教学效率的提高。
三、发展性评价的优越性
应用发展性教学评价体系,学生在进行信息技术学习的过程中,不再是被动的对理论知识进行死记硬背,同时也不是照搬照抄教师的操作方法,而是在课堂学习过程中通过自身的努力,寻找相关问题的答案。这样,学生能够更加牢固得掌握理论知识,同时对具体操作也更加熟练。
在教学过程中,教师不再单一针对学生的学习结果进行评价,而是从发展的角度出发,对学生的课堂参与程度、解决问题的思路及积极完成任务的程度进行评价。这对学生是极大的鼓励,促使其提高学习信息技术的自信心。同时,学生根据自己的努力掌握信息技术知识,其逻辑性思维及合作意识都得到了有效培养。
综上所述,信息技术快速发展对人们的工作和生活的方方面面都产生了影响。我国高校作为重要的人才培养基地,要站在发展的角度及时调整教学评价体系,提高学生学习信息技术知识的积极性,促使其积极参与课堂学习,使逻辑思维及合作意识都得到有效的锻炼。
参考文献:
[1]张永生.高校信息技术课程教学评价研究与实践[D].石家庄:河北师范大学,2014.
[2]黄丽莉.混合式学习在信息技术课程中的应用研究与实践[D].扬州:扬州大学,2008.
关键词:控制学科;社会需求;理论发展;PID控制
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1009-0118(2013)02-0056-02
控制学科的发展与各行各业的经济效益提高和技术的进步密切相关,因此,加强本学科的建设,更多更好地培养本学科高层次综合型人才,是我国社会主义建设的迫切需要。控制科学以控制论、信息论、系统论为基础,是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科,以各研究领域内抽象出的共性问题作为研究对象,研究应该采用何种控制决策方法,实现某一既定目标。传统的控制目标经常以某一回路的控制精度为目标,研究某种控制器,远不能满足目前大工业环境下以经济效益为最终控制目标的这一实际需求。本文从工程界实际需求出发,探索控制科学与工程这一学科理论发展的与建设。
一、以社会需求为驱动力的控制学科理论发展
实际上,从控制科学与工程这一学科的发展过程来看,这一学科的特点就在于以解决实际工程问题为驱动力,理论研究与工程实践相结合,学科的发展一直与生产和社会实践需求密切相关,正是由于各领域内的解决实际问题的需求,许多新方法和技术的实际应用反过来又推动了控制科学与工程学科的理论形成和发展。
早在11世纪我国北宋时代,水运仪象台和蒸汽调速器体现了闭环控制的思想,推动了最早的控制研究,推动了控制理论中的反馈系统的稳定性分析;轮船掌舵系统和电话系统推动了经典控制理论的产生与发展,并在工业中获得了广泛的应用;计算机与航天需求推动了现代控制理论的形成,并引导了ICI公司的控制系统及目前常用的PLC、DCS控制系统与嵌入式控制系统,PLC、DCS及工业需求推动了现代控制理论的发展;阿波罗计算机控制系统又引起了最优控制理论的研究;目前的计算机与网络技术的发展大大推动了运行优化与控制方法的形成与发展。控制科学与工程相继发展了若干相对独立的学科分支,使本学科的理论和研究方法更加丰富。在数学工具上,经典控制理论阶段运用的是拉式变换和微分方程;现代控制理论阶段运用的是状态空间和李雅普诺夫稳定判据;之后有差分方程、Z变换[1]。
二、控制科学与工程学科理论发展中问题剖析
对于工业界来说,最终目的是希望利用新方法新理论给企业带来效益和理论,而不仅仅是理论上先进的新方法。目前,控制科学与工程学科的理论发展已经较为完备,并且提供了反馈、预测、前馈、反馈、优化等大量控制器的设计与分析方法。然而,这些理论还仅仅停留在书本上,并未被工业界广泛接受并应用,反而以消除控制偏差为目标的PID控制器设计方法仍是目前的主流解决方法。而PID理论是1911年从工程界提出的,经过了100年,这一理论在工程界仍被广泛应用。而且工程师们经常采用经验手动调整PID参数,很少采用控制理论上提出的各种PID参数的整定理论。那么为何控制理论提供了大量的控制器设计方法,而却不被工业界接受和应用呢?根本原因恰恰在于PID是从工业界提出的,是迎合了当时工业界实际需求发展起来的理论。而目前大部分的控制理论的研究忽略了工业界的实际需求,单纯从数学理论角度进行研究和发展,背离了当初社会需求驱动控制理论发展这一前提。例如在控制理论中,控制器的设计方法,是需要建立控制器设计模型基础上,再设计相关的控制器,再分析设计器的稳定性和收敛性。而在实际工业界中,根本不存在控制器模型,而工程人员不可能去建立控制器设计模型,即使勉强建立了控制器设计模型,也不可能精确再现实际工业过程,在一个不精确的控制器设计模型基础上进行控制器的设计,显然其意义具有局限性。另外一方面,从事控制理论研究的大多数人缺乏实际工程背景,不了解实际工业界真正的需求,很难从实际控制系统的需求去进行理论的研究。如此一来,控制理论成果不可能真正被生产实际中的工程人员所应用。
综上所述,一方面工程界还不能有效得将现有的控制理论与实际控制系统结合起来;另外一方面理论学术界又不能真正理解现代工业中的真正需求,因此,他们很难找到能够使控制学科理论取得丰硕成果的学科交叉点。工业实际中的被控过程本质上是非线性的,而传统的经典控制方法和现代控制理论方法只考虑了某些特殊的非线性系统,控制理论中最成熟的理论是线性系统,传统的控制理论是基于控制器模型基础上设计控制器的。由于工业过程运行与行业知识密切相关,针对其过程的具体特性,采用具体的方法解决控制需求,至今还尚未形成真正适合工业界的一般的控制理论[2]。
三、新环境下对控制学科理论发展的启示
近年来,国内外日趋激烈的市场竞争使得工业生产制造企业对其能耗水平、生产效率、产品质量和生产成本等综合生产指标提出了更高的要求。工业企业已经由过去的单纯追求大型化、高速化、连续化,转向注重提高产品质量、降低生产成本、减少资源消耗和环境污染、可持续发展的轨道上来。
从工业工程的角度看,自动控制或者人工控制的作用不仅仅是使控制系统输出很好地跟踪设定值,而且要控制整个运行过程,使反映产品在加工过程中质量、效率与消耗相关的运行指标在目标值范围内。同时要求在保证安全运行的条件下,尽可能提高反映产品质量与效率的运行指标,尽可能降低反映产品在加工过程中消耗的运行指标,实现运行优化[2]。然而,过去的控制理论与控制系统设计方法的研究都假定可以获得理想的控制回路设定值,集中在提高反馈控制的效果,忽略偏离理想设定点的反馈控制不能实现系统的良好运行[3]。
传统控制理论与方法要求被控对象可以用确定性的线性模型描述,由于难以精确建立实际中被控对象的模型,很难应用上述以数学模型为基础的控制理论和方法。虽然工业界大部分仍采用PID控制技术,而对于具有强非线性、多变量等特性的复杂工业过程仍难以采用PID进行有效控制。这是由于PID控制器适合于具有线性动态特性的被控对象。而针对具体过程特性和行业背景,通过引进各种智能技术,如专家规则控制、神经网络控制、模糊控制等基于数据的控制方法却在具体行业中得到有效应用。这说明,引进各种智能技术,结合基于数据的智能技术和数学模型进行先进控制理论的研究将成为新工业环境驱动下的理论发展方向。
四、新环境下控制学科理论发展方向研究
在新的工业环境下的需求驱动下,控制科学与工程理论发展主要考虑下面几个方面:
(一)工程人员与理论研究人员互通有无的研究方式
工业界的工程人员熟悉工业界的实际需求,从实际被控过程特性出发,从数学理论角度提出和描述控制需求;理论研究人员应走到实际工业界中去,深入了解工业界的实际需求,时刻围绕工业界的需求进行控制理论的研究。在进行控制设计方法的研究中,一定注意结合实际工程研究,提出新的控制器方案后,尽量到实际工业界去验证,或者进行真实对象的模型仿真研究,在此基础上进行控制器的验证。
(二)发展基于数据与模型相结合的控制器设计理论研究
现有的控制理论与方法经常要求被控对象可以用确定性的线性模型描述。由于实际中被控对象的模型参数未知或时变,或受到未知的随机干扰,或存在未建模动态等不确定性,在实际中,有的被控对象具有强的非线性动态特性,难以采用上述方法获得满意的控制性能,因此近年来非线性控制理论与方法和基于数据的研究受到重视。由于难以建立工业过程的精确数学模型,因此难以应用上述以数学模型为基础的控制理论和方法。由于工业过程中可以方便的使用输入、输出与跟踪误差等数据,以跟踪误差为基础的PID控制器得以广泛应用。目前,工业界应用的控制系统大部分采用PID控制技术。其他基于数据的控制方法,如无模型控制[4]、学习控制[5]、模糊控制[6]、专家控制(规则控制)、神经网络控制、仿人行为的智能控制等也开始应用于工业过程控制。
五、结语
由于新环境下工业界对控制学科理论的发展要求发生变化,已经由过去简单的回路控制精度要求上升为对经济效益的要求,且由于被控对象的非线性特性,迫切要求控制学科理论的发展从过去的以线性理论为主的理论转向以非线性结合数据的智能方法。
参考文献:
[1]胡海岩,孟庆国.动力学,振动与控制学科未来的发展趋势[J].力学进展,2002,32(2):294-6.
[2]柴天佑,丁进良,王宏.复杂工业过程运行的混合智能优化控制方法[J].自动化学报,2008,34(05):505-15.
[3]Engell S.Feedback control for optimal process operation[J].J Process Contr,2007,17(3):203-19.
[4]于建梅.复杂工业过程无模型自适应控制技术应用研究[C].Place.Published:北京化工大学,2012.
关键词:大学科技园 钻石体系 环境分析 产业结构
中图分类号:G647 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2012)01-072-03
1987年,武汉东湖新技术创业者服务中心作为我国第一家科技企业孵化器诞生。30多年来,我国的科技企业孵化器从无到有、从小到大,在数量和质量上,都呈现出健康、蓬勃、规范、有序的发展势头,成为我国促进高新技术产业化、培育有竞争力的企业和企业家的重要载体。特别是2006年国家自主创新战略确立以来,全国各地科技企业孵化器的发展更是如雨后春笋,其中尤以大学科技园的发展势头迅猛,各地方政府和大学或独立或联合纷纷举办大学科技园。
本文以钻石体系模型为工具,针对新建大学科技园的发展进行理论分析和实证研判,以期为相关建设提供借鉴和决策参考。
一、钻石体系模型及其适用性
1.理论提出背景。美国哈佛商学院迈克尔・波特(Porter,1990)在继承比较优势理论的基础上提出了独树一帜的国家竞争优势理论。国家竞争优势理论认为,竞争优势是一国财富的源泉,一国兴旺发达的根本原因在于该国在国际市场上具有竞争优势,这种优势源于该国的主导产业,而主导产业的竞争优势又源于企业具有创新机制而提高了生产效率。与比较优势理论不同,波特对政府的角色进行了重新定位,政府要积极地创造良好的经营环境和支持性制度,以确保要素能高效使用和升级换代。这意味着政府在贸易壁垒、定价等方面应该尽量不干预,而在确保强有力的竞争、提供高质量的教育与培训等方面则要扮演积极的角色。政府可以采用多种方式来改变企业的经营环境,但不可限制竞争或者降低安全和环境标准。
一个企业的竞争优势不是由企业内部决定的,而是源于企业之外,即来源于企业所在的地域和产业集群。政府和企业在国家生产力提升上应该相互依赖,积极对话,清除障碍,降低不必要的成本,共同创造合适的投入要素、信息和基础设施。国家竞争优势理论的核心内容就是钻石体系模型(见图1)。
钻石体系模型解释了国家如何能在某个特定产业的国际竞争中获得成功。他认为,一个国家的竞争优势取决于四个基本要素,即生产要素、需求条件、相关与支持性产业、企业的战略、结构与竞争对手,此外,还有两个辅助要素――机遇和政府,其中前四个是内生决定因素,后两个是外生决定因素。这六个方面的因素相互影响、相互作用,共同构成了一个动态的、激励创新的竞争环境,继而产生一些在国际市场上具有竞争力的主导产业,并构成一国产业竞争力的来源。波特详细分析了这些因素对产业竞争力的影响。
国家竞争优势理论着重讨论了某一国家的产业在国际竞争中获得竞争优势的各种条件。该理论的实质在于:一国的竞争优势不在于先天要素是否丰裕,而在于一个国家是否具有完善的创新机制,企业是否拥有进取精神。它给我们的启示是:在当代全球经济一体化的背景下,各国之间的贸易经济合作日益频繁,各国产业发展具有很强的能动性和可选择性,固有的比较优势不会对增强国际竞争优势产生很大的障碍。
波特提出,国家竞争优势理论虽然定位于国家层次,但其钻石体系分析框架同样适用于区域、州、城市的竞争优势分析。
2.钻石体系模型的要素分析。(1)生产要素。波特提出了两种生产要素分类方式:第一种分类方式是将它们分为初级生产要素和高级生产要素。初级要素是一国先天拥有的,或只需要简单的私人及社会投资就能得到的要素,它包括天然资源、气候、地理位置、非技术人工与半技术人工、融资等。高级要素是需要长期投资或培育才能创造出来的要素,包括现代化的基础设施、高等教育人力(如电脑科学家和工程师)以及各大学研究所等。高级生产要素对竞争优势的重要性要比初级生产要素高很多。第二种分类方式是根据生产要素的专业化程度分成通用要素和专用要素。通用要素包括公路系统、融资、受过大学教育而且上进心强的员工,他们可以被用在任何一种产业上。而专用要素则限制在技术型人力、先进的基础设施、专业知识领域以及其他定义更明确且针对单一产业的因素。波特认为,一个国家的竞争优势仅靠初级要素难以长久维持,必须不断发展高级要素,使之持续升级和专业化。(2)需求条件。波特认为需求条件是产业冲刺的动力。这里的需求条件是指本国市场对该项产业所提供的产品或服务的需求如何。波特认为,本国市场的需求会刺激企业的改进和创新,对企业能否形成规模经济有着重要的影响,是产业发展的动力,是影响一国竞争优势的重要因素。(3)相关与支持性产业。波特认为相关与支持性产业是休戚与共的优势网络。一个国家要想获得持久的竞争优势,就必须在国内获得在国际上有竞争力的供应商和相关产业的支持。一个国家的上下游产业、辅助行业应该通过合作、适时生产和信息交流等方式保持联系,并从中获得和保持竞争力。上游产业的产品有效率,有助于下游产业提高效率;上游产业在国际市场上具有竞争优势,有助于下游产业建立国际竞争地位。所以,一国产品是否具有国际竞争力也要关注该国是否具有高效率的相关与辅助行业。(4)企业战略、结构和竞争对手。它们是指企业在一个国家的基础、组织和管理形态,以及国内市场竞争对手的表现。各个国家采用的管理方式必须与本国的社会经济环境相适应,各个国家由于所处的社会经济环境不同,需要采用的管理体系也就不同,适合一国社会经济环境的管理方式有助于提高该国产业的国际竞争力。激烈的国内竞争是创造和保持国际竞争优势的最有力的刺激因素。(5)机遇。机遇是辅要素。波特认为一些偶然性的事件或机会有时也会对一国的产业竞争优势产生影响,因为它会打破原有的状态,提供新的竞争空间。当然,各国能否利用偶然事件所提供的机遇来获得产业国际竞争优势,还要取决于各种其他的因素,同样的机遇在不同的国家所造成的影响有好有坏。(6)政府。政府是与机遇同样重要的辅要素,政府行为和政策对一国的产业会产生重要的影响,政府的首要任务就是要尽力去创造一个支撑生产率提升的良好环境。波特认为政府可以通过补贴、教育投资和资金市场等政策影响到生产要素,他重点强调了政府在提供高级生产要素和专业化生产要素中的重要作用。
3.钻石体系用于我国大学科技园环境研究的可行性分析。波特提出,其钻石体系分析框架同样适用于区域、州、城市的竞争优势分析。钻石体系强调动态的竞争优势和市场的需求,为我们分析我国大学科技园的发展环境提供了一种重要的理论工具。大学科技园是以拥有人才优势和技术创新能力的大学为依托,利用大学多年积累的科技成果、人文环境、区域特征和基础设施条件以及政府的优惠政策,建立良好的创新创业环境,以培育高新技术产业和企业家为主要功能的高新技术企业孵化器。从定义中我们可以看出:大学科技园是企业孵化器,它的主要功能就是依靠它所依托的科研院所的人力资源和研究开发设备,凭借园区的优惠政策和良好的软硬件环境,促进科研成果产业化,不断孵化高新技术企业。现在正面临着世界高新技术产业迅猛发展的历史机遇,我国应大力发展高新技术产业,推动我国高新技术的商品化、产业化和国际化进程,提高我国产业国际竞争优势。大学科技园凭借其优越的环境优势,积极孵化和转化高科技成果,迅速凸现出大学科技园在孵化高新技术成果、增强高新技术产业竞争力等方面独特的竞争优势。
钻石体系能够培育企业竞争力,大学科技园是企业孵化器,能够培育企业竞争力的钻石体系应该也能有利于企业的孵化成功及发展,因此钻石体系可以作为大学科技园环境分析的理论工具。
二、基于钻石体系的戈江区芜湖大学科技园的环境分析
1.生产要素。(1)人力资源。高教园区位于芜湖高新区北部,内有7所高等院校,芜湖职教园区位于芜湖高新区东南部,高教园区、职教园区与高新区连成一片,每年新增5万余名大中专院校毕业生,充分保证了园区内企业生产和发展所需的人才。(2)资本资源。截至2008年底,已有172家企业落户高新区,正式投入生产企业120余家,其中规模以上企业80余家,实现规模以上工业增加值59.1亿元,2008年,产值在亿元以上的企业有13家。截至2008年底,固定资产投资43.6亿元;设计利用内资43亿元;园区工业总产值146.8亿元。(3)基础设施与研发机构。弋江区是国家级生态示范区,境内自然环境优美,与芜湖市城市商业中心――中山路步行街紧密相连,具备发展现代服务业的良好基础,拥有奥体公园、国际会展中心、高教园区以及高品位的现代化住宅康居小区,是芜湖市现代化、高科技、生态型,最适宜发展创业和居住的新城区。芜湖高新区水、电、燃气、排污等设施齐全,公用设施收费较为低廉。园区内交通方便,目前已开通16、26、36、37、44、48等公交线路。建有蓝领公寓等生活服务设施,在高新区1公里范围内还拥有“中央城”、“碧桂园”等高档住宅区,可满足企业各层次人员的居住、生活、休闲需求。
此外,区内有国家级科研中心1个,国际火炬计划项目7个,省级企业科研中心3个,市级企业科研中心2个,高技术企业34家。
2.需求条件。长三角经济圈在我国经济发展中显示出重要的经济发展引擎,产业集聚高,具有很强的带动和影响力,对芜湖经济拉动作用明显,对各产业的发展需求很大。资料显示,2008年长三角地区16个城市的GDP由2007年的4.6万亿元增长到5.4万亿元,占全国GDP的17.96%。近5年,芜湖市实际利用内资1129亿元,其中引进长三角地区资金达669亿元,占59.2%。2008年,芜湖市新增投资300万元以上的省外1390个项目中,来自于长三角地区的投资项目有1088个,占项目总数的78.3%;实际到位资金235亿元,占到位资金总额的63.4%。
3.相关与支持性产业。芜湖在奇瑞、美的、海螺等龙头企业的带动下,拥有良好的制造业基础。高新区产业特色鲜明,坚持培育自己的优势产业,不断完善产业链,降低企业的配套成本。重点扶持六大主导产业――汽车零部件、节能装备制造、光电子、新材料、特种电缆、生物制药产业。其中以海螺川崎工程为代表的装备制造业实现产值27.2亿元,以中集瑞江为代表的汽车及零部件业实现产值14.2亿元。同时规划打造一个占地1200亩的芜湖(国际)模具城。目前,弋江区芜湖大学科技园的战略发展目标中,重点聚焦汽车及零部件、电子信息、节能环保、文化创意产业为四大产业,以打造民族品牌汽车为中心。
4.园区战略。总体来说,大力实施高新区“二次创业”战略,其核心就是“双轮驱动模式”,即以增强创新能力和发展特色产业为两大驱动力,通过自我发展和外部引进,推动园区发展,实现对整个芜湖地区、乃至皖南地区的示范、引领和带动作用。具体来说,包括以下几个方面:(1)产业支撑战略。产业战略坚持“特色、高端和集群思想”。以发展为第一主线,推动第一产业转型及第二产业升级改造,大力发展高技术产业,重点发展汽车及零部件、电子信息、节能环保与文化创意产业。(2)空间疏导战略。空间疏导战略坚持“专业、集约和联动的思想”。科技园区在科学规划空间布局基础上,交通网络便捷,基础设施比较完备,配套设施比较完善,已经形成了空间布局合理,服务功能配套,生态环境友好的和谐戈江。(3)文化引领战略。文化是区域经济发展的无形动力。文化与经济相互渗透,相互促进,经济与文化一体化已经成为世界性的历史发展趋势。具体来说,就要做到重朔“徽商文化”内涵,注入创新创意创业新内涵,大力发展文化创意产业新内涵、培育文化产业龙头,带动文化产业集群发展,提升文化产业的影响力和贡献率,实现“文化新区”向“文化强区”转变。(4)保障战略。简单来说,做好管理体制、土地、资金、品牌和招商五个方面的保障措施。其一是设立独立的高新区管委会,给予高新区充分的授权,从管理体制上保障高新区快速建设和发展;其二是土地的节约集约利用,建立土地退出机制;其三是积极扩展园区融资渠道;其四是朔造戈江大学科技园“新车都”品牌,加强园区品牌推广度;其五是扩展招商渠道,加大招商力度。
5.政府。现在市、区两级政府都树立了把戈江区芜湖大学科技园建设成“中部地区具有重大影响的创新型科技园区”的宏伟目标。戈江区政府对大学科技园的发展已经做出了明确的定位,即“以科技创新为先导,以人文环境为依托,以现代高新产业和商业服务业为主要支撑,重点发展汽车及零部件、节能环保、电子信息和文化创意四大产业”的产业发展思路,同时戈江区政府还提出了“文化戈江、时尚戈江和实力戈江的形象定位策略”。
6.机遇。从大的方面讲,机遇主要表现在四个方面。其一是长三角经济圈是我国重要的经济发展引擎,产业集聚度高,具有很强的带动和影响力,对芜湖拉动作用明显;其二是“皖江城市带承接产业转移示范区”的建设,为芜湖高新区加快产业集聚、实现模式创新、发挥示范带头作用提供了良好契机;其三是“合芜蚌自主创新综合配套改革试验区”成为安徽省重要战略,为戈江大学科技园实施自主创新战略,建设科技创新高地带来了历史机遇;其四是国家高新区在应对金融危机、促进产业结构调整、带动区域经济发展上发挥了突出作用,受到国家高度重视,队伍不断壮大。
三、弋江区芜湖大学科技园建设对区域经济的辐射效应
1.弋江区芜湖大学科技园建设的优势。优势1:芜湖市经济发展迅速,树立了良好的城市形象和知名度,为大学科技园的发展提供了前提。统计资料表明,近五年芜湖GDP平均增速为15.2%。2008年,GDP达749.65亿元,比上年增长15.8%,增幅高于长三角16个主要城市。芜湖工业处于绝对主导地位。芜湖被列为成功开拓中国特色发展之路的全国18个典型地区,在《2009年城市综合竞争力报告》中,芜湖位列全球经济增速最快城市第10名,国内城市第8名。优势2:芜湖市承东启西、连南接北、临江近海,交通发达,资源丰富,为大学科技园发展提供了区位优势。优势3:奇瑞的带动使汽车及零部件成为高新区的龙头产业,新能源汽车将在高新区大放异彩。优势4:芜湖市科教资源集中分布在高新区周边地区,为大学科技园提供了良好的创新创业基础。
大学科技园北部的高教园区聚集了芜湖市绝大部分教育资源,包括安徽师范大学南校区、芜湖信息技术职业学院等8所高校,还有数家高校和研究所,距离大学科技园仅有半小时车程。大学科技园充分利用这些智力资源和科技力量发展创业孵化功能。
2.弋江区芜湖大学科技园建设存在的问题。(1)大学科技园经济基础薄弱,和其他高科技园相比总量有待提高。据统计,2008年大学科技园工业总产值59.26亿元,虽然比2007年28.72亿元有了很大的提高,但是其中位于大学科技园管辖范围之外的海螺集团占了近半数的比重;在芜湖市范围内,大学科技园仅占全市工业总产值的4.6%;在全市的影响力还不够。(2)工业比重过大,为生产服务的高端业态发育不足。大学科技园产业发展向工业制造业严重倾斜,高端服务功能缺失。截止到2009年上半年,科技园101家规模以上企业绝大比重为工业制造业,服务业比重很小,不足5%,而且服务业仍以传统的餐饮、贸易等功能为主,而科技创新发挥所需要的科技咨询、中介、商务服务等高端服务业没有发展起来。(3)园区产业以低端制造为主,企业整体自主创新实力较弱,创新创业体系尚未形成。(4)缺乏高效、有力的管理机制,一定程度上影响了园区的快速发展。目前科技园处于“一次创业”阶段,实行的“园区和行政区合一”的管理机制,在发展理念上还停留在“以区”的滚动发展理念。
根本问题:园区传统发展模式印记厚重,与国家对大学科技园的要求差距较大,需要加快发展模式的转型。
3.大学科技园建设对戈江区、芜湖市经济发展的辐射效应。大学科技园是我国最近几年建立的一种新型的高新技术企业孵化器。大学科技园对于区域经济的影响表现为两个阶段。第一是增长极阶段,主要是大学科技园的建设和初步发展阶段。在该阶段,大学科技园主要是通过它所引发的建设投资,以及财政税收来促进区域经济的发展。第二是新产业区阶段,是大学科技园发展成熟的阶段。在该阶段,大学科技园自身运作机制逐渐健全,同区域经济的结合日趋密切,对区域经济的影响主要体现在对区域产业的调整和升级所产生的作用以及提供高素质的人才,这种影响可能比单纯为当地创造更多的就业机会和财政税收更为重要。大学科技园对于推动区域经济发展的真正作用在于对区域产业结构的调整:通过大学和当地企业的合作,由大学出项目和技术,当地企业出设备和投资,共同进行项目的孵化,从而使企业的原有产品和生产结构得到调整;大学科技园高科技企业与地方企业的后向联系,即和当地企业建立供应关系,会促进当地产业结构的升级;大学科技园孵化成功的企业出园后一般还将厂址设在当地,这些企业会成为当地具有很大影响力的企业,会直接影响到当地的产业结构;大学科技园区的企业文化同当地的企业文化相互交融,从而为当地创造出新的产业文化;大学科技园自身大量具有创业和创新精神的人才会有机会到当地企业工作,这也给当地产业的调整和升级创造了条件。
4.芜湖市、弋江区两级政府大力推动大学科技园建设的思路与对策。结合前面环境分析,我们提出戈江区大学科技园产业发展的总的原则、思路与策略。
总原则与方针:产业发展过程要严格遵循“高起点、高科技、高效益、高科技附加值、高度节能环保”的“五高”原则,严把项目入驻关,严格控制土地、做到集约和节约并举,严格遵循国家节能减排的战略方针。
发展思路:要抓住皖江城市带承接产业转移和安徽建设“合芜蚌自主创新改革试验区”的难得机遇,以推动芜湖市产业结构调整和产业升级为己任,以自主创新为重要手段,扩大对外开放和合作,围绕奇瑞、海螺等龙头企业,加速产业集聚进程,形成以汽车和零部件、节能环保、电子信息为主导并融合发展,以文化创意为补充的产业格局,打造成为中部地区重要的高端产业集聚区。
总策略:(1)园区产业规划的调整。核心区内不再考虑入驻低端制造业,对不符合五高原则(高起点、高科技、高效益、高科技附加值、高度节能环保)的企业要调整出核心区。(2)以“三元参与理论”为总指导,以区域创新体系建设为突破口。加快和深化政、产、学、研合作,充分利用安徽省及全国的科研资源,提升大学科技园科技和人才水平,提高产业整体竞争力。(3)以龙头企业的牵引效应来延伸产业链。扶持龙头企业的发展,通过龙头企业的牵引效应来延伸产业链,形成上下游间的合作;同时,经济培养本土科技含量高,市场前景好的高成长企业成为行业内的“小巨人”。(4)以专项资金、政策做大做强四大重点产业。对于大学科技园重点发展的汽车和零部件产业、节能环保产业、电子信息产业以及文化创意产业,在适当时机出台产业发展专项资金和政策加以做大做强,并形成产业优势。
[基金项目:江苏省教育科学“十一五”规划2009年度课题【D/2009/01/060】;2009年江苏省高校哲社基金项目(09SJB790021)]
参考文献:
1.阳剑兰,马军.我国大学科技园的外部环境分析[J].科技成果纵横,2005(3)
2.王松海,成良斌.国家大学科技园发展的软环境分析[J].科技管理研究,2006(12)
3.潘苏,王小绪,吴树山.论环境对我国大学科技园建设的影响[J].南京理工大学学报,2001(6)
4.曾斌,侯天伟.华南理工大学科技园建设环境分析[J].高科技与产业化月刊,2003(6)
5.潘正祥.创新性文化环境的营造和建构研究[J].科技进步与对策,2003(1)
6.孙华林.论我国大学科技园发展的人文环境[J].东北大学学报,2002(2)
7.许合先.大学科技园创新文化及其构建[J].科技管理研究,2006(9)
8.范旭,韩野.我国大学科技园建设的政策问题探讨[J]科技进步与对策,2006(4)
9.芜湖高新区发展战略研究报告.2009.9
10.芜湖市戈江区发展战略研究.2009.12