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分离技术论文

分离技术论文范文第1篇

膜分离过程的特点

膜就是在一个或两个流体相之内一层吧流体相分离开来的凝聚相物质。膜的凝聚性的形式可以是液态、固态甚至是气态;膜可以是均一相也可以是复合相,但复合相的膜相与相之间拥有不同的相表面,因为不论膜的厚度薄到何程度都需要两个或两个以上的界面,而膜也正因为这两个甚至多个界面达到分割流体物质的功效。此外膜的面积可大可小;膜在流体相中既可以独立存在也可以依附在载体或支持体的微孔之中。膜分离的过程是由浓度差、压力差、分压差、电位差等梯度差异推动的。可分为过滤式膜分离、液膜分离以及渗析式膜分离三种形式。

1过滤式膜分离

以溶液为例,待处理的溶液置于分离器(固体膜)的一侧,在自身形成的压力差或额外增加压力的作用下,透过膜的部分物质成为渗滤液,而留下的部分溶液则为滤余液。若为混合气体则为渗滤气和滤余气。由于待处理混合物质组分的物质有区别和分子大小不同,它们在透过膜时速率存在差异,因而透过的部分与的组分不同于留下的部分,从而实现对组分的分离。目前过滤式膜分离主要有渗透、气体渗透、超滤和微滤等方式。

2液膜分离

液膜分离的操作过程可视为萃取与反萃取的结合:溶质从料液进入液膜相当于萃取。

膜分离技术在化工生产中的应用

膜分离中的超滤技术、微滤技术、反渗透技术和电渗析技术的应用研究较成熟,工业应用广泛,市场效益明显。特别是由于人们环保意识的增强,膜微滤技术以及膜超滤技术被广泛运用于化工生产和环境污染治理当中,尤其是广泛用于水中金属沉淀物、细微颗粒甚至水中细菌、病毒、的过滤。

1膜分离技术在去除含氟化合物中应用

当前一些磷肥生产企业采用膜微滤技术,通过膜分离技术可以截留0.05~10μm的微粒或大分子溶质的原理来除去磷石膏废水中含氟的化合物。研究表明:用膜微滤技术处理过的废水氟量低比用石灰乳处理的氟量低要低很多。传统的石灰乳中和、沉淀废水中的氟成效不大:一是较难达到10mg/L的排放标准;二是处理流程长。首先需要用两级石灰乳对废水进行中和反应;接着在养晶槽内加入铁盐与石灰乳和废水中和反应的产物CaF2微细颗粒进行絮凝沉淀反应;再接着于沉降槽中对絮凝沉淀物进行固液分离;最后用泵将沉淀槽槽底的污泥送至带式过滤机进行脱水处理。同样是处理废水中的氟化物,若是采用膜微滤技术只需一个步骤:即将石灰乳和废水中和反应后的产物送至膜分离器。这样处理后的废水含氟量仅为5~6mg/L,符合10mg/L的排放标准,可以循环使用。

2膜分离技术在废气粉尘回收中的应用

粉尘作为重要的环境污染源一直困扰着城市工业的发展。例如水泥窑的尾气若处理采用普通袋滤器或者旋风分离器,处理后的废气中粉尘含量为90~115mg/m3,系统阻力一般在1.47~1.96kPa,不符合国家排放标准,且水泥窑中尾气含水量多,一旦温度骤降,则会引起生产设备堵塞进而影响生产。但若是在水泥窑的尾气处理中采用膜微滤分离技术,处理后的废气中粉尘含量为4.5mg/m3,系统阻力一般为0.98kPa,符合国家排放标准,且生产设备较少发生堵塞现象,改善了生产环境,提高了生产效率。此外,膜微滤分离器的使用寿命至少有三年。据了解膜微滤分离技术在钛白粉生产中的尾气收尘、磷肥生产中磷矿干法收尘、石灰窑的烟气净化、磷铵生产中干燥窑尾气收尘和磷酸氢钙干燥窑尾气净化中均有应用。

分离技术论文范文第2篇

1.1课程设计理念

结合学生情况、教学资源等实际,课程设计上力求达到可操作性、科学性和规范性。以职业岗位需要的知识技能为课程设计的依据,按照企业实际药物分离纯化生产过程进行教学,依次讲授基本原理、萃取技术、蒸馏技术、色谱分离技术、膜分离技术、固液分离技术、固相析出技术、干燥技术和电泳技术。合理的教学内容是实现教学目标的保证,药物分离与纯化技术课程涉及一些工程计算等工程性比较强的内容,学生可以把这些知识作为兴趣课后学习,而在课堂上要精选分离纯化基础原理、技术等教学内容,以“必需、够用”为原则,并且适当引入新技术,拓宽学生的视野。减少知识的抽象性,多采用实物、模型、多媒体等直观教学的形式,探索现场教学模式,提高教学效果。要为学生学习和掌握技能奠定必要、足够的理论基础,同时注意理论知识的把握程度,不一味强调理论知识的重要性和完整性,在淡化理论的同时根据实际工作需求培养学生的实践技能。

1.2积极引导启发鼓励

学生认识不到课程的重要性主要是因为没有明确的职业规划,对未来职业的具体工作过程不了解,意识不到课程内容在以后工作中的作用。适当给学生介绍药品生产工作岗位的具体任务流程,同时建立生产工艺技术与质量控制的概念,让学生认识到药物分离与纯化技术在整个制药过程中的关键性地位。在传授知识的同时还要注重培养学生良好的学习习惯,利用课后时间与学生接触,多去理解学生的感受,给予他们积极的鼓励和建议。

1.3合理导入适当拓展

上好课的前提是备好课,不仅要选用合适的教材,还要提前了解学生相关知识基础和理解接受能力,在课堂教学中要随时观察学生反应,以合理的速度引导学习,顺利完成教学任务。绪论作为教学的开始,是该课程的第一堂课,其教学效果不仅直接影响到教师后续的教学,也影响到学生对该课程的学习。绪论中对整个课程的导入很关键,以后讲授每个章节时对章节的导入也很重要,良好的导入能激发学生的兴趣,改善教学效果。与飞速发展的科学技术相比,教材的内容总是滞后的,教学内容不能局限于教材。教师要关注最近研究进展,把学科发展前沿的技术介绍给学生。还可以自己的科研经验作为教学素材,让学生了解科学的研究方法和过程。例如薄层色谱是实验室广泛应用的分离纯化方法,其原理、操作在课本中都会有详细的介绍,但在实际科研过程中会遇到很多问题,而这些问题的解决方法是在课本里面学不到的,教师可以把这些经验归纳出来,传授给学生。另外还要补充一些GMP的相关知识,从整体上介绍药物从研发到制成成品的过程,让学生有一个整体的认识。

1.4方法多样合理搭配

本课程理论深奥抽象,与日常生活关系不大,在教学中如果仅用语言和板书进行讲述,缺乏形象直观的展示,学生会对很多知识点理解困难,对学习失去兴趣。多媒体课件可以展示各种图片、动画、影像资料,比传统教学方式更为直观。它能使复杂、抽象的理论简单化、形象化,还能解决实验条件不足的问题,开阔学生眼界、拓宽知识面。由于教学资源的限制,实验室条件很难跟上先进仪器设备的发展,也不可能具备所有的制药机械,借助多媒体可以将新技术、新设备直观的展示给学生,展示完整的工艺流程,加深印象。但多媒体包含知识量大,授课速度快,学生注意力容易分散,所以多媒体不能代替传统教学方法。教师在用多媒体授课的同时用板书将知识点进行归纳,适当提问,有利于教师和学生之间的互动交流,控制授课节奏,给学生留出消化和吸收知识的时间。教学方式有很多种,要合理搭配,取长补短。

1.5适当举例激发兴趣

教材编写通常采用的是学术用语,如果整节课都进行原理性知识的讲解,很多学生会感到迷茫,课堂气氛会陷入枯燥、沉闷的状态。应该适当调整方式,联系日常生活、生产和科研,增强课堂学习的趣味性、实用性及先进性。这样不仅能够加深学生对相关知识的理解,为课堂教学增加活跃的气氛,也让学生认识到课程的重要性,激发学习积极性。在讲授每章节的内容时,为减少学生对新知识的陌生感,激发其求知欲,可以将教学内容与实际生活中的一些情景结合起来,将抽象的知识点变成学生感兴趣的内容。例如在讲授膜分离时,让学生看到实验室最常见也最简单的滤纸过滤;在环境保护方面,让学生了解如何用液膜法处理废水;为学生介绍在进行海水淡化时用到的电渗析技术;也给学生介绍海带(生物膜)富集碘的原因。

1.6重视实验校企结合

药物分离与纯化技术是一门实践性很强的学科,学生要在实训实践中学习并掌握相关的知识与技能。但目前受实训学时和条件的限制,实验内容的安排多为验证性实验。学生只要按照教师给出的步骤按部就班的操作,无需思考就能得到结果,这种实训模式不利于学生培养解决实际问题的职业能力。在开展实训之前要鼓励学生自己查阅文献资料,设计实验过程,验证理论知识,提高学生实际动手能力和分析问题、解决问题及独立工作的能力。近年来新技术、新设备不断涌现,迅速渗透到生产中的各个领域。除了在课堂上给学生介绍企业岗位职责要求和最新的分离纯化技术信息之外,教师还应与企业技术人员密切合作,组织学生参观药品生产企业,让学生参与药品生产中遇到的实际问题,了解书本和实际生产上的差距,弥补书本知识的局限性,开拓学生眼界。

1.7过程考核发挥导向作用

传统的考核结果往往只考虑期末卷面成绩,这样不利于调动学生的积极性,很容易忽略学生在平时课堂中的表现和创新能力的培养。本课程的考核方式为:学生期末总成绩(百分制)=期末考试卷面成绩(50%)+课堂出勤及回答问题表现(20%)+小论文撰写(10%)+实训操作(20%)。考核方式从四个方面进行综合测评,不仅重视结果,更重视过程。小论文的撰写要求学生选择自己感兴趣的一种分离纯化技术,查阅文献资料,设计一个具体的方案,将这种技术应用到实际的生产中。另外要求学生对课程有所反馈,提出自己的意见和建议。

2小结

分离技术论文范文第3篇

关键词:饮用水水处理纳滤膜分离技术

前言

膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力,不伴随需要大量热能的变化。因而有节能、可连续操作、便于自动化等优点。膜分离中的微滤(MF)、超滤(UF)不能脱除各种低分子物质,故单独使用时,出水质量仍较差。反渗透膜(RO)有较强的去除率,但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子,出水呈酸性,不符合人体需要。而纳滤膜(NF)分离技术在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体必须的无机离子,且出水pH值变化不大。这种水处理方法对于我国目前的饮食结构而言,尤其是营养结构单一的人员来说,更易被接受,也更加合理。

为进一步开发和研究纳滤膜,以便其更有效地应用于水处理,我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究,这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产,材质为PA,型号分别为NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。

1、纳滤膜的定义及分离原理

1.1纳滤膜的定义、特点

NF膜早期被称为松散反渗透(LooseRO)膜,是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述“纳滤”的概念:适宜于分离分子量在200g/mol以上,分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。

纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。

1.2纳滤膜的分离原理

纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。根据文献[1]说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g.

为此,我们可用道南效应加以解释:

ηj=μj+zj.F.φ

式中ηj——电化学势;

μj——化学势;

zj——被考查组分的电荷数;

F——每摩尔简单荷电组分的电荷量(称为法拉第常数);

φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。

式中的电化学势不同于熟知的化学势,是由于附加了zj.F.φ项,该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式,可以推导出体系中的离子分布,以计算出纳滤膜的分离性能。

2、纳滤膜处理饮用水的应用研究

2.1纳滤膜处理饮用水的流程

为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即:

原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF7出水。

原水10μm保安过滤器活性炭过滤5μm保安过滤器NF1出水。

其中,10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有机物;5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。

2.2试验结果的分析讨论

2.2.1TOC结果比较

为了研究NF1、NF7两种膜对有机物的去除情况,在相同条件下取原水、活性炭出水及产水率为15%时的NF1、NF7出水水样测定TOC,结果见图1.

图1TOC去除率比较

由图1可知,在TOC的去除效果上,活性炭对TOC有一定的去除效果,但仍有一部分未能去除;纳滤NF1对TOC的处理效果较好达到93.9%;而纳滤NF7对TOC的处理效果不够理想。

2.2.2色谱-质谱联机分析结果和讨论

取原水,活性炭出水,NF1,NF7出水水样各20L,经吸附、洗脱、浓缩,用色谱-质谱联机分析。GC/MS结果见表1.

原水中检出有机物26种,这些物质中有毒有害物质11种,占水中有机物总数量的42.3%,其中优先控制污染物2种。原水经过活性炭吸附后,有机物去除了17种,新增11种,对其中的9种无去除能力,说明活性炭对有机物的去除效果不够理想;经过膜处理后,NF7出水检出有机物11种,对致突变物的去除率为75%;NF1出水检出3种有机物,致突变物的去除率为87.5%.说明在三致物质的去除效果上NF1优于NF7.

造成以上结果的原因大体可这样描述:在处理有机物中性组分时,电的相互影响消失了。对于这样的物料,将根据其分子的大小进行分离,分子量超过200g/mol的组分被完全截留,而摩尔质量较低的小分子则可以渗透。对于有机物料体系来说,以少量测量数据为基础的扩散-溶解模型可以很好地描述纳滤膜对有机物的分离特性。

2.2.3Ames试验结果讨论

取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L进行吸附、洗脱、浓缩后进行Ames试验.

2.2.4脱盐率比较

取NF1、NF7进出水水样对其电导率进行测定.

3、结论及建议

(1)NF1对TOC的处理效果较NF7及活性炭吸附的效果更为理想,达到93.9%.NF1对水中有机物及三致性的去除效率高,出水Ames试验结果为阴性。(2)NF1在去除水中有害物质的同时,能够保留较多的无机离子,更加符合我国目前的饮食结构,满足现有条件下人员的健康需要。(3)在应用纳滤膜分离技术处理饮用水时,建议使用NF1膜组件。(4)纳滤膜的分离机理及相应的数学模型需进一步探讨。

参考文献:

[1]JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16(5)

[2]IkedaK,etal.NewCompositechargedReverseOsmosisMembrane.Desalination,1988,68:109~119

分离技术论文范文第4篇

1、引言 水是人类赖以生存的重要自然资源。全球水环境质量的严重恶化和经济的高速发展,迫切要求适合时展的污水资源化技术,以缓解水资源的短缺状况,水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此,近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中,膜技术以其高效、节能、设备简单、操作方便等特点,在水处理领域中的应用越来越广泛。比如2008年,北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次工业革命”,作为21世纪最有前途的高新技术之一。 2、膜分离技术的工作原理 膜分离技术,是利用一张特殊制造的,有选择透过性的薄膜,在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术,是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离,或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度(溶解速度)取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度(扩散速度)。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异,扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关,速度越大,透过膜所需的时间越短,混合物中各组分透过膜的速度相差越大,则分离效率越高。 3、膜分离技术在水处理中的应用 3.1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用 城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点,是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源,用反渗透(RO)对它进行最后的脱盐,脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除,出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因,目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化(通常需存放两年),也有用作工业冷却水,锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展,把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理,以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在,RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准,国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究,试验表明,此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺,每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源,使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及,膜技术在深度处理的应用相对也很少,今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。 3.2膜分离技术在工业废水处理中的应用 由于工业的发展,大量工业废水排入水体,这些工业废水,面广量大、危害深,大多含有不同浓度的化学物质,其中有些具有较高的经济价值,而有些则具有毒性,对人类环境有害。为保护环境不受污染,并回收有用物质,在工业废水排放之前必须进行净化处理,膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化,又能回用其中的有用物质,同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。 3.3膜分离技术在饮用水处理中的应用 随着人们生活水平的提高,对饮用水的水质要求也越来越高,加上传统工艺中的某些弊端,如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致(致癌、致突变、致畸变)化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等,在这方面,膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法,对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力,而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力,可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。 3.4膜分离技术在海水淡化中的应用 我国是水资源大国,同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部分,有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透(ED)和膜蒸馏(MD)等。2002年,万吨级反

分离技术论文范文第5篇

关键词: 色谱技术;应用;进展

中图分类号:O657.7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)07-0305-02

1 色谱原理

色谱这一概念首先由俄国著名植物学家Tswett提出,在研究植物色素组成时发现了色谱分离的潜力,首次提出了色谱法这一概念。色谱法(chromatography)是一种分离并分析复杂样品的方法,在化学和生物等领域有着广泛的应用。它主要利用复杂样品本身性质的不同,在不同相态的进行选择性分配,以流动相和固定相的相互位移对复杂样品中的单一样品进行分类洗脱,复杂样品中不同的物质会以不同的洗脱速度在不同的时间上脱离固定相,最终达到分离复杂样品的效果。

在色谱技术的发展过程中,提出众多理论,推动了色谱技术的不断发展。主要有踏板理论,平衡色谱理论,速率理论,双模理论和轴向扩散理论。其中平衡色谱理论认为在复杂样品色谱分离的过程中,固定相和流动相之间的分配平衡可在瞬间达到临界平衡状态,主要解释了样品分离过程中移动速率的变化,同时平衡色谱理论在非线性等温线条件下解释了流出曲线形状变化的规律,是色谱发展过程中被较早提出并应用成熟的理论基础之一。踏板理论主要是基于色谱分离过程模块化的理论,认为色谱由一系列单一平衡单元组成,在每一个平衡单元内,样品在固定相和流动相之间瞬时达到相对平衡,踏板理论是对早起平衡色谱理论的模块化发展,简单明了的说明了色谱分离的过程,对色谱理论的发展做出了宝贵贡献。轴向扩散理论主要解释了轴向扩散对色谱区域谱带扩散规律的影响,较快的传质速率会引起色谱带的较快扩散,从而达到样品分离的目的。在轴向扩散理论发展到一定阶段,研究者发现轴线扩散对传质速率的影响较小,近乎可以忽略不计,而分离样品在固定相和流动相之间有限的传递速率则是影响传质速率的主要因素,于是提出了速率理论,在一定得历史时期,速率理论对于解释轴向扩散的影响因素起到了重要的理论意义。随着研究的不断进展,越来越多的证据显示轴向扩散和传质影响其实是一对相互影响的关键因子,二者有着复杂的相互关系,若揭示色谱过程的本质,需要同时考虑轴线扩散和传质速率的相互影响,进而提出了最新的双模理论,认为色谱分离过程的固定相和流动相是相互紧密接触的平衡薄膜,分离组分在相互分离的界面处达到瞬时的分离平衡。

2 色谱技术分类

色谱技术根据不同的分类方法有着不同的分类方式。按照分离相和固定相的状态,色谱技术可分为气相色谱法,气固色谱法,气液色谱法,液相色谱法,液固色谱法,液液色谱法。根据固定相的几何形状,色谱技术可分为柱色谱法、纸色谱法和薄层色谱法。按照分离原理或者物理化学性质的不同,色谱法又可分为吸附色谱法,分配色谱法,离子交换色谱法,尺寸排阻色谱法和亲和色谱法,其中吸附色谱,离子交换色谱和亲和色谱在我国目前工业生产中的应用较为广泛。

3 色谱技术在生产中的应用

3.1 精细化工领域 目前在精细化工研究领域,产品的精细分离与含量测定越来越严格,同时规模化的生产也对成本核算和质量要求越来越苛刻,所以,如何高效分离分析化工产品各组分成为一个严峻的课题。随着色谱分离技术研究的不断深入,尤其集成化和规模化色谱分离技术的应用,使得色谱分离技术在精细化工领域应用越来越广泛,尤其在发掘工业生产过程中,色谱分离技术尤为重要。在发掘工业领域,发酵液成分复杂,杂质多样,而目标样品往往含量较低,如何实现目标成分的高效分离分析,对于该行业的发展起着关键作用。在发酵工业中,目前应用较为广泛的色谱技术主要是离子交换技术,主要针对发酵液中离子含量复杂多样。利用离子交换柱,目前常见的分离样品主要包括味精生产,淀粉生产,麦芽糖生产,醇类生产等等。

3.2 医药领域 随着医药现代化生产的不断发展,对于医药组分的分离与单一成分研究要求越来越高。但由于药学成分提取复杂,有效成分含量较低等原因,因此需要更为严格的分离分析手段进行药效成分的分离和含量测定。目前在医药成分分离分析领域主要应用到的色谱技术主要包括薄层色谱,气相色谱和毛细管电泳技术。而随着现代分析仪器的不断发展,尤其中药及天然药物药效成分组成极其复杂,对其分离要求也愈发严格,需要发展更为精密的色谱技术,如超临界色谱,高效逆流色谱,高效毛细管电泳和色谱-质谱联用技术。赵君奎等利用高效液相色谱技术首次分离测定了中药植物月腺大戟中抗结核有效成分狼毒甲素和狼毒乙素,对其质量评价和药效成分分析起到了关键作用。吴波利用灵敏度较高的高效液相与FCD联用技术分离并测定了中药葛根中葛根素的含量,发现其样品回收率达到较高水平,而相对偏差分析结果显示其精度较高,结果较为可靠,适合葛根素分离分析的大规模生产。在含有皂苷成分的中药组分分离过程,极性较大皂苷成分结构非常复杂,皂苷分离难度较大,根据目前国内外研究进展,采用高效液相色谱与ELSD联用分离较为理想。

3.3 蛋白质组学研究 色谱技术除了在工业生产中有着广泛的应用之外,在微观大分子分离领域也有着重要的应用。例如蛋白质组学研究中,色谱分离技术也有着重要应用。目前对于蛋白质组的分离研究,主要有双向电泳技术和高效液相色谱技术。其中双向电泳技术根据蛋白质的分子量及等电点在二维领域将蛋白质进行分离,可以直观显示生物体内的蛋白质组成,双向电泳结合质谱技术已成为蛋白质组学研究的一个成熟的研究平台。虽然双向电泳技术在蛋白质研究中具有高灵敏度和直观性强等优点,但同时它有着难以克服的缺点,如结果分析复杂,成本较高,信息量大以及电泳前的样品准备复杂等缺点。为了解决双向电泳技术的这些缺陷,高效液相色谱技术被引进用于蛋白质组学研究,尤其各种模式的色谱技术的联用,使得色谱分离技术在蛋白质组学中的应用发挥了其自身的天然优势。

4 色谱技术应用展望

目前在色谱技术发展过程中,有越来越多的更新与发展,出现了各式各样的色谱技术,他们各自都具有自身独特的优势,未来在不同的应用领域,根据自身特点,可以制定相应的生产策略,选用适合自身的色谱技术。同时,在对分离分析越来越高的工业生产中,还应该注意将不同色谱技术进行不同的优化组合,探索适合自身企业生产的色谱组合模式,使生产达到效率的最大化。最后,色谱技术即使现在已经有了长足的进步与发展,但色谱分离仍然是一项较为复杂的技术,仍然有着较大的创新发展潜力,尤其在交叉学科飞速发展的今天,还应根据色谱原理联合不同学科的技术尤其,进行色谱技术的创新发展及不同技术领域的综合应用,创新色谱技术,实现色谱效率的最大化应用。

参考文献:

[1]Nehete JY, Bhambar RS, Narkhede MR, Gawali SR. Natural proteins: Sources, isolation, characterization and applications[J]. Pharmacogn Rev. 2013 Jul,7(14):107-116.

分离技术论文范文第6篇

摘要:本文基于中国向东盟主要成员国的对外直接投资流量2002-2011年的面板数据,利用标准引力模型的研究框架,分析研究了中国向东盟主要国家的对外直接投资流量与其各方的经济总量、地理距离之间的相关性。并在此基础上引入了技术距离变量,试图从母国与被投资国技术差距角度探讨对外直接投资额的影响。实证结果表明:中国与东盟国家间的技术距离差距与中国对其国际直接投资额有正相关关系。

关键词:东盟主要成员国;对外直接投资流量

一、文献综述

关于母国对外的国际直接投资规模的影响因素,国内外学者已经从多个角度不同方面进行了研究,Tsai(1994)对上世纪七十到八十年展中国家对外直接投资的分析表明:东道国市场规模是国际直接投资流动的重要因素,投资母国的贸易收支盈余与其对外直接投资呈现显著负相关,国际直接投资流量随东道国名义工资的递增而递减。Filippaios和Papanastassiou(2008)则运用两阶段最小二乘估计法分析1982-2002年美国对欧盟核心国和欧盟国的直接投资,研究表明东道国经济发展水平、劳动力素质以及中间产品成本都是影响美国对外直接投资的重要因素。李辉(2007)分析研究1980-2004年55个国家和地区面板数据,结果表明母国人均GDP、出口、结构因素、全球总需求以及全球贸易总量对我国对外投资影响显著。杨成平(2009) 通过运用多元线性回归模型对我国企业对外直接投资区位选择的影响因素进行分析。结果表明: 东道国的经济开放度、经济发展类型、东道国与我国的贸易量大小以及两国间文化的相似性等因素与我国企业对外直接投资的区位选择之间存在着正的相关性。

关于对外直接投资的技术溢出和逆向技术溢出效应,国内学者主要集中在我国吸收国外直接投资而产生的技术溢出效应,即以市场换技术是否达到预期效果。并得到不同的结果,如廖杰( 2003) 通过实证研究认为, 从长期来看, FDI与我国的技术进步率存在一定的正相关性, 但对我国整体技术水平贡献不大。姜磊、高云超( 2004) 认为, FD I对中国有很大的技术溢出效应, 但其大小在整个技术进步水平中的比例不断减小。另一方面,金祥荣、李有( 2005)的研究得出, 外商直接投资与我国技术进步存在长期稳定的均衡关系, 是我国技术进步的原因, 对我国的技术进步起到了明显的促进作用。

相比起来国内学者对于技术因素是如何影响一国的对外直接投资抉择这方面的研究尚且还处于起步阶段。本文基于此试图利用加入技术距离变量的引力模型探讨技术因素是如何影响中国的对外直接投资。

二、模型介绍及数据处理

(一)模型介绍

引力模型在国际贸易领域中,被广泛运用在国与国之间的要素流量的影响因素的分析中。在国际贸易学当中,两国之间的要素流量的大小也可以被认为是取决于两国的经济体大小和两国之间的地里距离长短。经济体越大,两者间的要素流量可能由于供给市场或者需求市场较大而变大。另一方面,地理距离的越大,可能会导致要素的运输成本较高而减少两国间的要素流量。同时,地理距离也变相反应了两国间的文化,习俗,观念的差异较大,也会对要素流量产生负的影响。

(二)变量选取

因变量的选取:中国对东盟国家的对外直接投资额当年流量。由于商务部直到2002年才首次公开中国对外直接投资的统计公报,所以在数据年份选取上我们选取的是2002年到2011年。

自变量的选取:由于本文的分析是建立在标准引力模型的基础之上,因此在自变量的选取中必然会有以下几个。1,、投资母国i的经济体大小(GDPi)表示;由于缅甸从2000年到2011年的GDP数据均缺失,我们在此将研究对象修正为东盟除缅甸以外的九个成员国,下同;2、被投资国j的经济体大小(GDPj);3、两国的地理距离L,引力模型中的地理距离被解释为经济中心之间的距离,为方便分析,这里将两国的地理距离定义为两国首都的地理距离;4、两国的技术距离H,对于技术距离的界定,我们借鉴了Carlo(2003)和Archibugi&Coco(2002)对于技术距离的描述,两国间技术距离techdis=│techi-techj│,其中tech表示i,j两国的技术水平。各国的技术水平由技术创造水平(HMTRCA),技术扩散水平,以及人力资源的开发度三个指标加权平均所得。

(三)数据处理

本文借鉴了Carlo Filippini,Vasco Molini(2003)对于技术距离变量的计算方法,技术创造水平(HMTRCA)由Balassa的中高级技术水平产品的出口的相对优势指数来计算,在本文中,由于数据量的缺失,我们对该指数进行一定程度的修改,只选用高技术水平类的产品来对技术创造水平进行度量。其中,高技术水平的产品的产品分类由Lall(2001a,2001b)中对于产品的技术分类中的高技EXPhtit指的是i国在t时间点是的高技术产品出口量,EXPtotit指的是i国在t时间点时的总出口量,EXPhtwt是t时间时候高技术产品的世界出口总量,EXPtotwt是t时间时候世界贸易的总出口量。运用相对出口优势指数可以有效的避免由于大国小国的不同所造成的统计上的偏误。

技术扩散度的计算也有三个简单的指标的加权所得,即电力消费,(本文我们选取的是亚洲主要国家2001-2010年的人均用电量,这也是为了避免人口大国和人口小国造成的统计偏误)。电话用户数以及网络用户数。基于同样的原因,本文选用的是每百人的电话用户数和每百人的网络用户数。

人力资源发展水平指标的计算用到高中生注册在校人数率加识字率得出。在查阅数据是发现亚洲各主要对象国的识字率在2001-2010年间数据量基本近乎等于1,所以我们认为这部分数据对于技术水平的度量意义不大,因此本文只选用高中注册在校人数率。

(四)模型设定

为了避免模型中的各个变量数量级差距过大,我们对模型区对数调整,以期望得到各变量变化程度对应变量的影响。本文最终所使用的经过修正后的引力模型方程如下:lnFDIij=C+lnGDPi+lnGDPj+lnLj+Hj+βij 其中i国代表中国,j国代表东盟各成员国。FDIij表示中国对东盟成员国的对外直接投资额。相对应的,GDPi和GDPj分别表示中国与东盟国家的国内经济总量。L代表两国经济中心的地理距离,这里用两国首都间的地理距离做代替;H代表两国的技术距离。关于解释变量对因变量的理论预测影响( 预期符号) 及其理论说明参见表1。

解释变量预期符号理论说明

GDPi+投资国的经济总量与投资国对外投资能力一般是呈现出正相关的关系,根据Dunning ( 1981) 投资理论, 一国对外直接投资随着该国经济发展水平的提高而逐渐增加。因此国内生产总值越大其投资潜力就越大。

GDPj不确定被投资国的经济总量对吸收外国直接投资有正反两方面的影响,随着被投资国经济总量的增大,被投资国经济发展水平提高,会提高吸引外商在境内投资的能力。另一方面,本国经济水平的提高也会提高本国自身的投资能力,一定程度上对国际直接投资起到挤出效应

L-两国的地理距离可以看做是沟通成本、运输成本、文化差异等一系列影响国际直接投资的因素。地理距离越大,两国间的运输、语言、文化等差异越大,投资管理、控制成本、避免风险的难度就越大,不利于国际直接投资的引入。

H不确定两国间的技术距离从不同角度影响对外直接投资的输出和引入。一方面,技术差距较大,会促使低技术国家通过积极吸引外资获取国外先进技术。另一方面,较大的技术距离往往伴随着低技术国没有能力向高技术国输出资本。

(五)实证结果

将处理好的数据输入到eviews6.0软件中,鉴于本文所选取的考察样本只限于东盟十国,且由于缅甸国内生产总值数据的缺失,实际上考察的样本数量只有9个,相对考察的变量数较小,不适合做面板数据的固定效应模型分析,且与混合OLS 方法得到的结果相比,随机效应模型得出的结果解释力不足,综合以上因素,本文选取的是面板数据的混合OLS模型方法所最终得到的回归结果。回归结果由表二所示。

从表2中我们可以看出,首先,lnGDPi的回归系数为2.254056,表示中国的国内生产总值每增加一个百分点,中国对东盟国家的对外直接投资额会上升2.25个百分点。这与我们之前的理论分析结论相一致。即随着中国的经济水平不断上升,中国的对外投资能力也不断加强。向外输出资本的趋势日益明显。其次,被投资国的国内生产总值每增加一个百分点,中国对其的国际直接投资额会上升0.28个百分点。表明以东盟为代表的被投资国国内经济水平的上升,对于国外直接投资的吸引力也有所提高。两国之间的地理距离Lj的回归系数为-0.469506。这与我们的理论预测也相吻合,即两国间的地理距离对国际直接投资有负的影响。最后,中国与东盟国家的技术距离对中国向其输出国际投资有正面的影响。表示我国与东盟各国的技术差距越大,中国对其的国际直接投资有增加的趋势。技术距离没提高一个百分点,中国的对外直接投资额会增加0.47个百分点。

三、结论与政策建议

我们基于2003-2010年中国对东盟主要国家对外直接投资额面板数据,借鉴了Archibugi和coco(2002)提出的技术水平指标,并用该指标计算出中国与东盟主要国家的技术距离,将技术距离作为新增变量加入到标准引力模型中,用来考察技术差距在中国对东盟国家的国际直接投资产生的影响。结果显示中国与东盟国家的技术距离与中国向东盟的对外直接投资二者之间存在正相关关系。这从某种度上正说明了我国的对外直接投资与发达国家的对外直接投资性质有所不同。发达国家的对外直接投资是建立在企业已有的优势竞争力基础之上的。而作为发达国家的中国,在国际直接投资的选择上则更倾向于技术水平低于自身的发展中国家进行对外直接投资。这表明中国的对外直接投资除具有一个区别于发达国家对外直接投资的特征,即在对外直接投资的同时试图谋求竞争力的优势地位。

基于以上研究,我们发现中国对东盟国家的对外直接投资受到中国与东盟国家技术距离的正向影响。认为中国在对东盟国家输出直接投资的一个主要目的是通过对外直接投资将本国的技术优势向国际市场上延伸。因此,就下一步中国对外直接投资的发展方向来说,应该继续将重点放在技术水平整体不算发达的发展中国家,以发展中国家作为我国企业FDI 的主要区位选择。可以考虑把非洲、中亚、中东、南美等地区作为其对外直接投资的重点区位,以积累海外经营经验、降低风险、充分利用与保持相对的竞争优势。(作者单位:湖北大学商学院)

参考文献

[1]詹小颖,我国对外直接投资区位选择的影响因素研究[ J]. 江苏商论,2011(12)

[2]杨成平,我国企业对外直接投资区位选择的影响因素分析[J]黑龙江对外经贸,2009(11)

[3]程惠芳,阮翔用引力模型分析中国对外直接投资的区位选择[J]世界经济,2004,(11)

[4]姚枝仲 李众敏,中国对外直接投资的发展趋势与政策展望[J]. 国际经济评论,2011(2)

[5]董今飞,郭继鸣,牛欣. 中国对外直接投资现状的国际比较分析 [J].对外经贸实务

分离技术论文范文第7篇

[关键词]对外技术依存度;影响因素;协整理论

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.03.182

1 引 言

当今时代谁在知识和科技创新方面占据优势,谁就能够在发展上掌握主动,科学技术作为经济社会发展的重要支柱,一直都是国际综合国力竞争的焦点。无论是发达国家还是发展中国家都十分重视技术的获取能力。OECD将R&D经费与技术引进经费的比例作为测算某一国对外技术依存度的指标,用来反映国家或地区经济技术对外依赖程度。就我国目前而言,许多领域对外技术依存度较高,一些关键技术、重要设备以及零部件均依赖进口。据统计,2011年我国电子信息领域对外技术依存度竟达到80%,截至2013年年底,我国拥有自主知识产权核心技术的企业,仅占大约万分之三。多数企业长期在微笑曲线的底部徘徊,在集成电路、装备制造,高端医疗设备等高技术领域对外依存度高。种种迹象都与我国中长期科技规划的战略指标相悖(《国家中长期科学技术规划纲要》),同时对我国经济科技的发展产生了一系列的负面影响,因此本文全面系统研究对外技术依存度的影响因素,从而通过控制这些影响因素有效降低我国对外技术依存度,对实现中国特色自主创新道路有着重要的理论和现实意义。

国外最早对外技术依存的研究可以追溯到W.A.Brown(1946)的文章《对1914―1943年间国际金本位制度的再解释》文中提出依存度的概念,它反映的是一国经济对他国经济或对世界经济相互依赖的程度。Chihiro Watanabe,Behrooz Asgari(2003)通过对日本高技术产业的R&D强度,技术溢出效应和吸收消化能力等因素进行研究得出自主技术开发和技术溢出之间存在很高的依存度的结论。Tai-Yue Wang,Shih-Chien Chien(2007)探讨了东南亚大部分国家的技术发展和经济性能之间的相关性,对技术转移、技术引进和技术管理对经济发展的影响进行了论证。Sondes Kahouli―Brahmi(2008)采用Bottom―up和Top―down模型分析论证了技术吸收消化能力、R&D投入经费和技术创新能力之间的相关性。

近年来,随着《国家中长期科学技术规划纲要》中降低对外技术依存度的明确指标的提出,国内许多学者开始对我国对外技术依存度进行研究,但文献并不多,吴辰、高昌林(2007)提出了对外技术依存度指标的局限性以及影响中国对外技术依存的主要因素,如自主研发能力、对引进技术的消化吸收能力、引进技术的先进水平、外资企业的发展规模等,并提出了相应的政策建议。除此之外,大部分文献研究都集中在对外技术依存的测算方面。高昌林(2008)从技术表现形态和国际技术贸易统计的角度分析了为什么不能将对外技术依存度绝对化,从研发强度和技术自主率的角度提出要综合评判国家创新能力需将对外技术依存度指标与研发强度指标相结合来考虑。罗亚非,蔡乾龙(2010)就企业注册类型、企业规模、高技术行业三方面而言,研究了现有对外技术依存度指标的局限性,进一步深化了有效对外技术依存度的概念。孟韬,罗亚非(2011),应用OECD及我国通常采用的对外技术依存度测算方法,对我国等10个国家的对外技术依存度进行测算与国际比较分析。

本文尝试对对外技术依存度的影响因素进行深入分析,综合考虑技术人员投入、技术距离、贸易开放度、R&D投入、GDP、人力资本、国家科技财政拨款等影响因素,根据协整理论,探讨了1980―2013年的影响因素与对外技术依存度是否存在长期均衡关系,最后根据结论提出政策建议。

本文的贡献主要体现在:文献回顾表明,对外技术依存度的影响因素鲜有研究,本文率先运用协整理论分析影响因素与对外技术依存度的均衡关系,深化对对外技术依存度的研究。

2 理论分析

对外技术依存度是我国衡量自主创新能力的指标之一,OECD将R&D经费与技术引进经费的比例作为测算某一国对外技术依存度的指标,用来反映国家或地区经济技术对外依赖程度。

内生经济增长理论认为,国内研发投入能够有效提升生产率,是一个国家创新努力的重要组成部分,相当多的国内外文献对国内研发投入效率及其影响因素进行了实证检验,例如,中国工业行业R&D投入的产出效率与影响因素(程时雄,柳剑平,2014)认为人力资本、贸易开放度、物质资本投入等对技术效率的提升有正向影响,而行业竞争程度、产权结构的虚拟变量对R&D产出效率并未造成显著影响。国外学者一致认为,技术引进过的人力资本与技术吸收能力才是本国对国外技术形成依存关系的关键(罗亚非,蔡乾龙,2010)。另外,在全球化的经济背景下,国内研发投入与技术引进、国外技术购买相互作用,早已成为企业提升创新绩效的重要途径。例如国际直接投资、技术转移与中国科技发展(杨先明,2004)指出应该充分利用我国与发达国家之间的技术落差所形成的技术溢出效应,这对我国自主创新意义重大。

波斯纳的技术差距理论认为技术创新国往往凭借其技术垄断地位可获得超额垄断利润,然而随着技术差距不断缩小,创新国的技术领先地位逐渐消失,被模仿国家所掌握,那么以此为基础的贸易也随之消失。同时,新增长理论认为,发展中国家与发达国家之间的技术差距,尤其是初始差距,同国际技术外溢的效果成正比,因此技术落后国家可以利用这一后发优势实现技术赶超,甚至实现趋同,因此本文认为技术距离变量与技术引进吸收息息相关。

3 我国对外技术依存度影响因素协整分析

3.1 指标选取及数据来源

本文所选数据均来源于1993―2013年《中国科技统计年鉴》及《中国统计年鉴》。根据上述理论,本文将选择以下影响因素变量:

R&D投入费用(R&D)。该指标是公式中测算某一国对外技术依存度的指标,因此作为直接影响技术对外依赖程度的变量之一,由计算公式对外技术依存度=R&D经费/技术引进经费可推测该指标对对外技术依存度产生正影响。

技术引进费用(TI)。由上述计算公式可预计该指标对对外技术依存度产生负影响。

人力资本(H)。知识和人力资本是“增长的发动机”是新增长理论中罗默、卢卡斯等人所赞同的,通过知识和人力资本的不断积累,增长可以不断继续。故本文将考察人力资本对对外技术依存度的影响,如果该行业的技术人员受教育程度越高,对外技术依存度将越低。

技术距离(GAP)。本文考察技术距离变量对外技术依存度的影响,我们用人均劳动生产率来度量一个国家的技术水平,用技术边界的相对距离来表示。预计技术距离越大,对外技术依存度越高。

贸易开放度(TROP)。我们采用贸易流的大小间接测算的高低,即使用各行业进(出)口总额在各行业总产出中所占的比重来测算各行业的进口(出口)开放度,然后加总得到贸易开放度。预计会产生负的影响。

人均GDP(GDPP)。人均GDP反映了一个国家的技术和产业水平,经济增长的本质是人均GDP的不断增加(林毅夫,2014),如果人均GDP越高,则对外技术依存度越低。

外商直接投资(FDI)。国内外存在技术差距是外商直接投资的形成原因,FDI对经济增长会产生正相关关系,但是本文认为在经济增长的同时,会带来对外技术依存度不断走高的局面。

国家财政科技拨款占国家财政支出比例(S&T)。财政科技拨款是技术进步的物质保障和动力。因此本文认为该指标对对外技术依存度产生负影响。

综合现有文献可知,技术对外依存度的测度有以下三种方法:一是技术引进经费与R&D经费支出的比值(OECD);二是技术引进经费与技术引进经费、R&D经费支出之和的比值(国家中长期科学技术规划纲要);三是技术引进经费、技术许可经费之和与技术引进经费、R&D经费支出之和的比值(郭铁成,张赤东,2012)。其中第二种方法表达最为简洁、具有可操作性、符合我国国情且比较权威。因此,本文的技术对外依存度用方法二来测算。人力资本所选数据来源于《2012年中国人力资本报告》中中国人力资本的测量及人力资本指标体系的构建,该报告由中央财经大学李海峥教授所负责。其余数据直接或间接均来自于1990―2013年《中国统计年鉴》和《中国科技统计年鉴》。所有变量数值全部为正值对并对所有变量取对数,FTD表示对外技术依存度,H表示人力资本、GAP表示技术距离、TROP表示贸易开放度、GDPP表示人均GDP、FDI表示外商直接投资、 S&T表示国家财政科技拨款占国家财政支出比例,相应的对数形式为lnftd、lnh、lngap、lntrop、lngdpp、lnfdi、lnst。

3.2 协整检验与分析

协整检验要求变量是同阶的。因此我们采用ADF方法对所有变量的平稳性进行单位根检验,结果显示lnftd、lnh、lngap、lntrop、lngdpp、lnfdi、lnst都是非平稳的I(2)过程,而他们的二阶差分才平稳,见下表。

从长期来看,我国对外技术依存度人力资本。技术距离、贸易开放度、人均GDP、国家财政科技投入占比以及外商直接投资间存在均衡稳定的关系。从方程本身来看,外商直接投资、技术距离、国家财政科技投入占比以及贸易开放度与人力资本对对外技术依存度有负的影响,而人均GDP有着正向影响。人力资本对对外技术依存度的影响系数为-1.117,说明人力资本每增加1万亿元,对外技术依存度减少1.117%,即增加人力资本对对外技术依存度的降低有明显的促进作用,由此表明人力资本对吸收外国先进经验以并加以利用,以此创造新技术的能力越强,从而对外技术依存度较低。贸易开放度对对外技术依存度有负的影响,表明贸易开放度较高的行业技术的依赖度越低,内生增长理论和新贸易理论认为国际贸易是国际技术溢出的一种渠道,通过进出口贸易所带来的世界范围的跨国技术,在一定程度上使得我国对外技术依存度不断降低。技术距离变量的系数为负,由此表明技术距离越大,对外技术依存度越低,因为技术距离的大小不仅代表某一行业的发展强弱,而且还代表着诸如人力资本、技术能力等因素与发达国家有着一定的差距,那么在差距较大时,本国不具备吸收引进能力,故对外技术依存度高,然而这种说法太过片面,技术距离短时对外技术依赖性未必高,这与本国自主研发力度等因素相关。外商直接投资的变量系数为负,外商直接投资的引入能够补充一国经济研发投入的资本,研发投入的提高会使对外技术依存度下降。同样,国家财政科技支出占比的系数变量也为负,由此表明财政科技支出会促进我国自主研发,降低技术引进费用,所以会降低技术的对外依赖性。人均GDP对对外技术依存度的弹性系数为1.034,表明人均GDP的增长会使得对外技术依存度提高,其中一个重要的分界点是1998年的金融危机,从数据可以看出,1998是我国对外技术依存度的一个最大的转折点,由1998年前的不断提高到逐渐降低,本文认为人均GDP对对外技术依存度的影响是双向的,需要区分不同的历史时期。

4 政策建议

从以上影响我国对外技术依存度的影响因素可以发现,我国的自主研发的投入和产出与发达国家存在很大的差距,并不能仅靠自主研发来实现对发达国家的赶超。因此,对于我国而言,仍在加大研发投入的同时重视技术吸收能力,实现再创新,不失为一个行之有效的战略方式。具体的途径包括以下几点。

4.1 加大研发投入力度

研究发现,研发投入强度会提升一个国家的自主创新能力,人力资本与对外技术依存度呈负相关关系,增加人力资本的投入,满足高新技术产业的需要,成为推动我国技术进步的关键。同时增加研发经费,也有利于提升我国自主创新能力。总体而言,没有足够的经费与人力支持,研发活动难以保障。

4.2 重视技术吸收能力

吸收能力如扩大贸易开放度,提高人力资本水平,减小技术距离都能显著地减少对外技术依存度,有效提升我国技术水平。因此,我国应进一步扩大对外开放,增加与发达国家的技术往来,缩短技术距离,进一步加强人力资本培养,提升国民受教育程度,最后需要政府给予政策上的扶持,以缩小我国对外技术依存度。

参考文献:

[1]郭铁成,张赤东.我国对外技术依存度究竟是多少?――基于全球化视角的测算[J].中国软科学,2012(2):35-41.

[2]罗亚非,蔡乾龙.对外技术依存度的多角度分析[J].科技管理研究,2010(3):42-45.

[3]何锦义.对外技术依存度若干问题研究[J].统计研究,2010(11):57-61.

[4]吴晓波,郑素丽,章威.我国对外技术依存度的现状解析及对策建议[J].中国科技论坛,2007(4):90-94.

[5]谭跃湘.理性看待对外依存度攀升[J].湖南社会科学,2007(4):100-103.

[6]高昌林.如何理解对外技术依存度指标[J].科技管理研究,2008(9):73,86.

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[8]李盾.自主创新战略下我国技术对外依存度的现状、成因及对策[J].国际贸易问题,2009(9):26-30.

分离技术论文范文第8篇

关键词:生命周期;技术创新;董监高治理机制

DOI:10.13956/j.ss.1001-8409.2017.06.21

中图分类号:F2731;F2766文献标识码:A 文章编号:1001-8409(2017)06-0096-04

A Study on Relationship between Governance

Mechanism of Directors, Supervisors and Executives and

Enterprise Technological Innovation from the

Perspective of Enterprise Life Cycle

ZHANG Ziyu, YUAN Shulei

(School of Accounting, Anhui University of Finance and Economics, Bengbu 233030)

Abstract:After controlling the variable of enterprise lifecycle, this paper studies the relationship between technological innovations and governance mechanism of directors, supervisors and executives, which is the core of corporate governance mechanism. Using samples from firms listed on Shanghai and Shenzhen stock exchange from 2006 to 2015, this paper divides them into different stages by cash flow method. The results show that the incentive mechanism of directors, supervisors and executives has positive effects on the enterprises technological innovation whatever the lifecycle stage is. When the enterprise is in the period of growth or recession, the balance mechanism has no positive effect on the technological innovation of enterprises. The CEO duality has negative impact on the technological innovation. And the proportion of independent directors has no effect on the technological innovation.

Key words:life cycle; technological innovation; governance mechanism of directors, supervisors and executives

技术创新是新常态下中国经济实现增长动力转换和经济结构再平衡的重要抓手,是推进我国从“制造大国”向“制造强国”迈进的重要推进器。企业加大研发投入力度与技术创新,有利于企业取得长期竞争优势。董监高作为企业组织执行技术创新的核心机构,在企业的成长期与衰退期,董监高对技术创新投入的态度有所不同[1]。作为现代公司治理的核心内容,董监高治理包括激励机制与制衡机制,当企业处于不同生命周期时,企业研发投入水平是否会受到董监高治理两种机制的积极影响?若受到影响,这种影响在不同生命周期是否一致?本研究控制了企业生命周期因素,研究董监高治理的激励机制与制衡机制对企业技术创新的影响机理。本研究丰富了技术创新受董监高治理机制和生命周期影响的理论成果,从实证方面深化了微观层面关于增长理论中技术创新方面与董监高治理机制之间关系的研究结论。

1文献评述

企业技术创新会受到企业规模和市场力量等因素的影响[2~4];但是拥有类似企业规模和市场环境的公司表现出极大不同的创新能力,这需要从公司治理角度来解释[5]。公司治理会影响到企业技术创新[6],现代公司治理的核心内容董监高治理机制,无疑是影响企业技术创新的决定性制度因素。

关于董监高治理的激励机制对企业技术创新的影响,现有文献结论有所不同。基于管理防御假说,董监高在追求自身利益最大化动机下会做出减少研发支出决策,提高职业经理薪酬能降低管理防御对研发支出的削弱作用[7]。廖中举、程华发现货币化奖励能有效提高研发人员满意度[8]。但赵国宇认为管理层薪酬激励并不能提升企业技术创新能力,甚至会带来负面影响,因为薪酬激励通常与短期会计利润相关,经理人不愿将精力投入到需要长期投入的技术创新中[9]。高管持股也是董监高治理的激励机制,高管持股使其利益与企业未来发展联系更紧密,推动管理层积极进行技术创新[10,11]。

关于董监高治理的制衡机制对企业技术创新的影响,现有文献结论也不一致。两职分离的制度安排是董监高治理的制衡机制,有助于实现内部权力制衡,对企业技术创新有积极影响[12]。但是鲁桐发现两职分离对企业研发投入有负向影响[13]。独立董事制度也是董监高治理的制衡机制,独立董事占比与企业技术创新存在正相关关系[6],其中技术独立董事有着专业化的背景和相应的技术才能,能够监督和提高公司董事会做出的研发决策质量[14]。但是,何强发现独立董事比例越高,会弱化执行董事关于研发投入的战略决策,导致技术创新能力降低[15]。

上述研究从静态角度考察了公司治理因素对企业技术创新的影响,程仲鸣、张鹏则站在生命周期的动态视角考察了终极控股股东的控制权与现金流权的分离及企业创新投资之间的关系[16]。迄今为止,还没有研究关注动态生命周期视角下董监高治理的激励机制与制衡机制对企业创新投入的影响;本研究考察了企业在不同生命阶段董监高治理机制对技术创新的影响差异与内在机理。

2理论分析与研究假设

董监高治理的激励机制包括董监高薪酬与高管持股水平;董监高治理的制衡机制主要包括两职分离与独立董事占比。选择动态生命周期视角研究,本文聚焦在企业的成长期和衰退期。成长期是企业发展关键阶段,研发投入水平是企业产品形成核心竞争力和抢夺市场份额的关键因素。衰退期的企业则需要通过技术创新来获得绝处逢生的机会。

21董监高治理的激励机制、技术创新与生命周期

熊彼特指出技术创新能为企业带来超额利润,其他企业的效仿会导致利润减少,为了继续占据市场有利地位,企业不得不进行再次创新;管理层越积极进取便越重视技术创新。显然,无论是处于成长期还是衰退期,企业管理层的积极进取程度与董监高机构的激励机制有着紧密联系。为解决问题,委托人通常会与高管达成薪酬绩效契约,技术创新能给企业带来超额收益与竞争优势;当董监高的薪酬水平越高,董监高的积极进取程度通常越高,企业技术创新也更积极。

高管持股水平也能解决问题,高管持股水平越高,公司股东利益以及高管个人利益更容易达成一致,使得经营者更容易从企业长期发展视角开展创新活动。尤其在衰退期,管理层会积极进行技术创新以期获得新的利润增长点与技术优势。但是,成长期的企业经济效益较好,持股较多的高管会将精力集中在市场开拓与扩大生产规模上;同时,出于管理防御动机反而创新不够积极,会留存较多收益以应对未来可能的不利局面。因此,持股较多的管理层在衰退期会积极进行企业创新,而在成长期则不一定。本文提出如下假O:

H1:无论在成长期还是在衰退期,董监高薪酬水平对技术创新有积极影响;但高管持股水平仅在衰退期与企业技术创新正相关。

22董监高治理的制衡机制、技术创新与生命周期

董事长与总经理的职位分离是为了清晰划分委托人与人的职权范围,防止形成内部人控制而采取的内控措施。但两职分离对企业技术创新不会产生积极影响,因为两职分离造成两者更容易对技术创新进行责任推卸。董事长可推脱推动企业技术创新是总经理日常管理的责任,总经理也可推卸技术创新是董事长把握的战略方向选择;其次,代表委托人股东利益的董事长与代表人利益的总经理,两者利益视角并不相同,会造成决策过程较慢,不利于推动技术创新。

独董作为董事会结构中的重要组成部分,这种舶来品在我国水土不服,出现不少“花瓶独董”“董而不独”等现象,显示出独立董事在我国上市公司治理的作为不足。独董占董事会比例在本质上是一种制度安排,证监会颁布了《关于在上市公司建立独董制度的指导意见》,规定上市公司董事会成员中应当至少包括1/3的独立董事。因此独立董事的占比并不能反映董监高治理有效性,对研发投入水平很难产生积极影响。由此,提出如下假设:

H2:无论是处于成长期还是衰退期的企业,董监高治理的制衡机制对技术创新都没有积极影响。董事长与总经理的两职分离设置对企业技术创新有消极影响;独董比例对技术创新没有影响。

3研究设计

31样本与数据

本文以2006~2015年沪深A、B股公司为研究样本,财政部在2006年颁布《企业会计准则第6号-无形资产》,规定了企业研究与开发阶段的研发支出披露细则。本文研发支出数据来源于WIND数据库。其他数据均来自国泰安数据库和锐思数据库。在剔除金融业公司和数据缺失的样本后得到2006~2015年的非平衡面板数据,共10422个观测值。为消除异常值的影响,对连续性变量按1%水平进行了winsorize处理。

32模型设定与变量说明

为检验上述假设,构建如下计量回归模型:

innov=a0+a1dir_ceo+a2indepen+a3s_bsm+a4holding+∑βicontrol+ε

被解释变量innov是技术创新,与鲁桐研究一致[13],采用公司当年研发费用占企业总资产的比重来衡量企业的研发投入强度。解释变量包括两职分离、独立董事比例、董监高薪酬、高管持股4个变量。本文采用两职分离与独董比例来度量董监高治理的制衡机制,采用董监高薪酬与高管持股来度量董监高治理的激励机制。

本文采用现金流组合法划分企业生命周期[17],如表1所示。现金流组合法根据经营、投资和筹资3种现金净流量的符号,结合企业生命周期的特点划分企业生命周期。处于成长期的企业为快速发展,需要加大对固定资产和研发支出的投入,需要不断地筹集资金。所以其经营和筹资现金净流量为正,而投资现金净流量为负。企业处于成熟期时,市场占有率已经较高,不需要加大固定资产投入,也不需要向外部融资。所以其经营现金净流量为正,而投资和筹资现金净流量为负。处于衰退期的企业情况比较复杂,企业虽保持市场原有份额但是逐渐走向衰败,其经营、投资与筹资现金净流量可正可负。控制变量主要包括反映公司基本特征变量,变量定义如表2所示。

4实证分析

41描述性统计

表3显示主要变量的描述统计,研发支出占总资产比值rd_as与研发支出占营业收入比值rd_rev的四分之一分位数和四分之三分位数差异很大,说明我国沪深上市公司在研发投入上有很大差异。两职分离dir_ceo的均值为0724,说明上市公司两职分离情况占724%,两职分离情况较为普遍。独立董事占比independ的均值为0371,符合上市公司对独立董事三分之一比例的设置要求。董监高薪酬s_bsm均值为1504,标准差为0705,不同企业董监高薪酬差异较大。高管持股holding也存在很大差距,均值为0158,四分之一分位数为0,而四分之三分位数0326,表明各上市公司的高管持股差异很大。

42回归分析

表4显示,无论企业处于成长期还是衰退期,变量dir_ceo的估计系数都显著小于0,两职分离设置对技术创新有负面影响;变量independ的估计系数都不显著,企业独董占比对技术创新没有作用。无论企业处于成长期还是衰退期,董监高治理的制衡机制对企业技术创新支出都没有积极推动作用,与假设2预期一致。

无论在成长期还是衰退期,变量s_bsm的估计系数都显著大于0,董监高薪酬对企业技术创新投入有积极影响。当企业处在成长期时,变量holding不显著,高管持股对技术创新投入影响不显著。当企业处在衰退期的时候,变量holding显著大于0,高管持股对技术创新投入有积极影响,与假设1预期一致。总体而言,董监高激励机制对企业技术创新有积极影响。

表4还显示,变量board在成长期不显著,董事会规模对企业技术创新没有影响;但在衰退期,变量board显著小于0,董事会规模对企业技术创新反而起阻碍作用。这是因为当企业处于成长期时,董事会规模及独董比例属于制度安排,与技术创新无关。在衰退期,董事会规模对技术创新有消极影响,企业现金流极为宝贵,按照制度要求维持独立董事会规模,企业需要一部分流动资金用来支付董事的薪酬和福利,这直接影响企业研发投入水平。

43稳健性检验

稳健性检验选用研发费用占主营业务收入的比重(rd_rev)度量研发投入强度,表5回归结果表明,无论当企业处于成长期还是衰退期时,董监高制衡机制对企业技术创新都没有积极影响;董监高机制的激励机制总体上对企业技术创新仍有积极推动作用,与假设预期仍然保持一致。

5研究结论与启示

本文运用现金流量组合法区分了企业的不同生命阶段,考察企业成长期与衰退期董监高治理的激励机制与制衡机制对技术创新的影响,以解决目前实证文献中关于处在不同生命周期的企业,其董监高治理机制对技术创新是否存在影响以及影响是否一致的争论。研究发现:①当企业处于成长期或衰退期,董监高治理的激励机制总体上对企业技术创新投入起到积极推动作用。无论在成长期还是在衰退期,董监高薪酬对企业技术创新有积极影响;但高管持股仅仅在衰退期对企业技术创新有推动作用。②公司董监高治理的制衡机制对技术创新没有推动作用。无论在成长期还是在衰退期,两职分离对企业技术创新有阻碍作用,独董比例对企业技术创新则没有影响。

本研究的启示在于:①虽然两职分离是一种委托人与人之间相互监督的制度安排,但两职分离容易造成对技术创新进行责任推卸。另外,两者的利益视角并不相同,会造成决策过程缓慢,不利于推动技术创新。因此,企业需要通过构建新机制以抵消两职分离机制对企业技术创新的消极作用,使董监高真正立足于公司的长远利益进行技术创新投入。②当企业处在不同的生命周期内,董监高治理结构的激励机制与制衡机制对于企业技术创新水平的影响并不一致,尤其是当企业处于衰退期时。当企业逐渐从成长期迈向衰退期时,在维持独立董事占比这项制度安排上,企业董事规模越大,维持独董占比所付出代价就越大;应尽量控制企业董事人数,节省可用于研发的资金投入,资本市场制度顶层设计者需要重新审视维持独立董事规模制度的成本效益。

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分离技术论文范文第9篇

关键词:生物分离技术;课堂教学;演示实验

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-0242-02

《生物分离技术》理论课是我院的专业选修课,开设迄今已有6个学年,目前笔者承担并已主讲两次该课程,获得学生好评,同时主持相关科研项目,力争将生物分离这门技术在教学、科研与生产实践上融会贯通。我校所设《生物分离技术》理论课服务于生物技术本科专业,坚持理论与实践相结合,并以应用为主,指导学生如何将该技术应用于工农业生产,而生物分离涉及的诸多原理性问题不是教学重点。为提高教学效率,笔者曾从多方面综合考虑,在前人基础上对该课程的教材选择、课件制作、考核导向等方面做了调整,充分利用原有教学资源,尽量改变过去陈旧的教学方法[1]。《生物分离技术》课程实践性强,重在操作,但由于条件所限,目前该课程尚未开设实验课。而实验课的开设需要场地、仪器设备、人员配置、经费支持以及教学计划调整等多方面,牵一发而动全身,虽已在申请中,但短期内难以实行。为提高学生学习兴趣,活跃课堂气氛,增强教学互动,笔者拟在课堂上开展教学实验演示,本文即对此展开详细探讨。

一、教学演示实验的分类

根据要达到的目的,《生物分离技术》教学演示实验可简单分为以下几种:

1.启发性的演示实验。是由实验结果启发学生思考,从而继续设计实验,引出新的结果。例如在讲沉淀技术时,首先指出沉淀技术是指在溶液中加入沉淀剂使溶质溶解度降低,形成固相从溶液析出从而达到分离的一种技术。继而将预先准备的牛血清白蛋白溶液调至等电点,结果表明等电点沉淀技术不能完全沉淀蛋白,此时可启发学生思考原因,并考虑其他沉淀方式,并可当场选择若干加以验证。

2.验证性的演示实验。是对一些难以理解又不容易解释的问题,设法简单验证。比如萃取技术,它是指当含有生化物质的溶液与互不相溶的第二相接触时,生化物质倾向于在两相之间进行分配,集中到一相中,而原来溶液中所混有的其它杂质分配在另一相中,这样就能达到某种程度的提纯和浓缩。因此萃取的关键是配置互不相容的两相,而这两项的形式在不断发展,例如在讲传统萃取时,可演示四氯化碳萃取碘水中的碘,在讲双水相萃取时,可配置聚乙二醇/磷酸盐体系,演示用于从奶酪中分离β乳球蛋白,在讲反胶束萃取时,可向有机溶剂中加入表面活性剂配置反胶束溶液,演示从棕色固氮菌培养液中直接萃取胞内酶,在讲固相萃取时,可直接将固相萃取装置做一介绍。使得学生对萃取技术的特点、操作方式、发展现状有较深入理解。

3.强化教学效果的演示实验。是通过把一些深奥难懂的问题直观地反映出来,使学生在获得感性认识的同时,进一步加深对知识点的理解,从而达到深入浅出的教学效果。例如在介绍色谱分类时,学生不易理解,可通过运用多媒体动画演示离子交换色谱、凝胶色谱和亲和色谱的原理,接着展示纸色谱、薄层色谱和柱色谱等多种色谱形式。然后针对离子交换色谱做演示实验,以羟基磷灰石为树脂,预先处理、装柱、平衡好,以红藻为原料,预先破碎、离心、盐析、透析、过滤等处理得紫红色溶液,在课堂上讲解理论知识的同时将溶液上羟基磷灰石柱,并用离子强度不断增加的磷酸盐缓冲液洗脱,可逐次洗下红色、蓝色等多种条带,代表不同的蛋白组分。该实验简单直观地解释离子交换的原理和基本过程,可激发学生兴趣,能收到令人满意的教学效果。

4.调节性的演示实验。许多学生都认为生物分离技术课理论知识枯燥难学,在课堂上,可以打开生物教学工具箱,或者带一些新颖的小型分离设备,如超滤膜包、电动移液器、超滤离心管等,先让学生识别,然后逐个介绍功能和使用方法。

二、教学演示实验的注意点

1.演示实验重在引导、启发学生。引导学生质疑问难,或创设若干个富有探究性的新问题,这样课堂教学效果会更好。比如教师可提出如下问题诱导学生思考:鸭蛋蛋黄中脂肪的含量高达31%,为什么看不到一点油?可是在咸蛋的蛋黄中,却经常可以看到黄色的油滴往外流?从这两种不同的处理过程得到不同的结果,又会引发怎样的结论?这些很有探究意义的问题,可以激发学生的探究欲望,使学生产生浓厚的学习兴趣。

2.在演示实验中增加学生的参与。演示实验是教师在课堂上为学生演示操作,同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析。以往的课堂教学,后边的学生看不清演示实验过程,影响教学效果。因此,在演示实验中,应积极引导学生观察、讨论、分析、归纳总结,甚至在实验操作上让学生积极参与,充分了解实验的内容。

3.变验证性实验为探索性实验。生物课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验,前者占大部分。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用[2]。因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验,多让学生想,启迪学生思路。例如前述从牛血清白蛋白溶液中分离蛋白,除了沉淀方法,还有浓缩,干燥,结晶,电泳,离心,色谱,萃取、膜分离等,几乎每一种生物分离技术都能达到同样目的,具体选择哪一类哪一种,就是一个深入研究探讨的问题,可以让学生展开讨论,各抒己见,同时分组设计实验方案做实验,综合考虑实验效果和成本,让学生由学知识变为主动探索自然规律,对知识学得更扎实更牢固。

4.合理运用多媒体,优化演示实验教学。教学演示实验可提高学生动手能力,而结合利用多媒体教学,可扩展教学视野,是教学现代化的重要标志。如应用多媒体展示工业化的生物分离设备,全自动分离的流程演示,最新的生物分离技术,从而突破时间和空间的束缚,进行逼真地模拟,灵活地放大或缩小生物分离场景,将生物分离过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强,理解透彻。

总之,教学演示实验是介于纯理论教学与实验课之间的过渡形式,但对于《生物分离技术》这门重在操作的课程来说很有意义,使学生的学习活动符合学科内容的认知规律,并提高课堂教学的有效性,实现素质教育决胜于课堂的教学战略转移。除了演示实验,也可安排学生参观实验室中各种生物分离实验设备,并安排对生物分离实验感兴趣的学生在实验室继续深造。通过这种课堂教学的延伸,可提高学生的学习积极性和主动性,激发学生对该专业课的兴趣,达到全面提高素质教育质量的目标。

参考文献:

[1]蔡春尔,贾睿,胡燕,何培民.《生物分离技术》理论课教学体会[J].教育教学论坛,2013,(43):72-73.

[2]韩恒才.浅谈高中物理课堂教学实验演示[J].快乐阅读:下旬刊,2013,(1):93.

分离技术论文范文第10篇

关键词:被动定位,匹配场,水下GPS,动目标分析

 

1.引言

声纳按照工作方式一般分为主动声纳和被动声纳。对于被动声纳,由于它不发射声波,它具有很好的隐蔽性,且具有作用距离远、不容易被发现等优点,在军事领域中有着很好的应用前景。近年来,世界各国都加紧了对被动定位技术的研究和开发,被动定位技术受到广泛的重视。随着水中兵器作用距离和打击精度的提高,对被动声纳的定位性能提出了更高的要求,远程定位问题引起人们的广泛关注,出现了多种新型的定位方法。

2.传统被动声纳定位技术及面临的问题

2.1 传统的被动定位技术

传统的水声被动定位技术是六十年代研究开发出来的,这类定位技术利用沿不同距离路径传播的水下声脉冲间的时间差或相位差对水面、水中目标进行定位,其典型代表就是三子阵法和球面内插法。三子阵被动测距方法是己经实用化了的被动定位技术,它是六十年代后期出现的噪声测距方法。它利用时延估计技术求出到达三个基阵的相对时延,然后得到目标的方位和距离。但是,三子阵定位方法对水声信道进行了简化,三子阵系统是在同一平面内进行定位的,它不考虑信道声速的垂直分布,也不考虑信道的多途效应。,动目标分析。,动目标分析。不过这种定位方法算法简单,而且对近距离声源定位能达到较高的精度,目前在工程上已经得到广泛应用。

2.2 传统被动声纳定位技术面临的问题

传统被动定位方法在理论和实际应用中都存在很大的缺陷,主要表现在以下两个方面。

2.2.1 远程定位精度不高

传统的被动定位方法,利用球面波或柱面波波前曲率的变化,通过测量各基元的相对时延,估计目标的距离和方位。测距精度与时延估计精度、目标距离、方位、基阵孔径、基阵安装精度等因素有关,其中时延测量精度是关键,然而对于有限的基阵孔径,随着声纳探测距离的增加,波前曲率的变化越来越小,加上信道传播起伏的影响,时延的精确测量以及距离信息的提取变得越来越困难,因此传统的定位方法难以实现远程定位。此外,由于海洋中的声速分布是不均匀的,特别在远距离定位时,声速的不均匀分布使传统的定位算法存在较大的误差。为此,研究人员必须寻求新的被动定位方法。

2.2.2 定位效果受声场环境影响大

由于海水介质的不均匀性,在海水信道中由于温度、盐度、压力的不同,导致了海水介质中各点的声学特性差异很大,特别是不同深度层的声学特性差异很大,导致了声波在海洋中的传播非常复杂,声传播受海洋信道的影响比人们想象的要大得多。要提高声纳的探测效果,必须要充分研究海洋信道特点。

3. 匹配场被动定位技术

匹配场声源定位是国际上新兴的水声定位方法,它根据海洋声信道性,在声场建模的基础上,运用一定的匹配场处理算法反演声源位置。匹配场定位技术充分利用了海洋信道特点来反演声源位置,因此它可以有效消除信道对定位的影响,它的定位精度比传统的被动定位精度高。

3.1 匹配场被动定位原理[1]

匹配场定位的被动原理图如图1所示。匹配场定位首先将水听器阵列接收到的数据经过傅立叶变换后计算频域协防方差矩阵。假设声场中某一位置有目标,已知海洋声场环境参数时,利用现有的声场模型可以计算出该目标声源产生声信号在接收水听器阵列处的声场值,通常称之为拷贝场向量。最后将拷贝场向量和测量信号的协方差矩阵进行匹配运算从而输出定位模糊表面,如果实际目标位置与假设声源位置一致,则匹配处理器有最大值输出,这样从定位模糊表面上可以读出目标的位置。

图1 匹配场定位原理图。

3.2 匹配场被动定位关键技术及发展趋势

匹配场定位有两个重要环节,一是拷贝声场的计算,二是匹配处理器的设计。拷贝声场可利用现有的声场模型计算得到。,动目标分析。现有的声场模型主要有简正波模型、声线模型、抛物方程模型等。其中,最常用的2种传播模型是射线模型和简正波模型。射线模型具有简捷、直观的特点,适用于描述深海声场。在浅海存在严重的多途和较强的海底散射,射线模型不再适用。简正波模型考虑了各种海底边界的影响,适用于研究浅海、低频的声传播问题。目前声传播模型的研究主要集中在快速、高精度的声场模型的研究上。

匹配处理器就是将拷贝场与实测声场进行匹配运算的算法,从理论上来说,匹配场处理器是传统的阵列信号处理的波束形成概念的推广,因此,很多传统的阵列处理方法都可以用于匹配场处理,而且人们已经证明其中的很多方法是很有效的。按照匹配场处理器的权向量是否与测量数据有关,将其分为线性匹配处理器(CMFP)和自适应匹配处理器(AMFP)。常用的MFP处理器有线性处理器(Bartlett)、最小方差估计器(MV)和匹配模处理器(MMP)。随着人们对传播理论研究的深入以及阵处理技术的飞速发展,匹配场处理技术的研究取得了一些突破性的进展。近年来,匹配场处理技术逐渐走向实用阶段,宽带、稳健自适应[1]、高分辨率[2]的匹配场处理技术成为研究热点,以试验研究带动理论研究成为主要的研究方法。,动目标分析。

4.水下GPS定位

水下GPS技术的设计灵感来自于GPS,该技术可以用于潜艇定位,进行爆炸军火处理,还能用于水雷对抗许多领域。水下GPS利用空间GPS系统在海洋中布放一系列声纳浮标,形成网格,在水面用空间GPS,在水下用水声通信。法国的ASCA公司已经开发了用水下全球定位系统进行搜索与救援的系统,它可以利用水下的GPS信号确目标的三维坐标。,动目标分析。该系统可以用于跟踪水下的飞机或潜艇中黑匣子的声波发器,从而找到目标。系统包括GPS浮标,控制站及声波发送器。浮标下有水听器,浮标通过水面上的三个天线与指挥、控制、通信等系统联系。利用目标发射的信号与浮标接收信号的时间延迟得到浮标和目标的相对位置,同时,利用分GPS接收机能精确测量出浮标的精确位置。空间GPS技术已相当成熟。,动目标分析。

5.结束语

由于传统的被动定位方法在理论和实际应用中都存在一些问题,研究人员致力于研究新的被动定位方法,其中匹配场被动定位技术充分利用了海洋信道,在远距离复杂水文条件下,其定位精度较高,有着诱人的应用前景,随着研究的不断深入,这项技术正逐步走向实用阶段,但匹配场的模型精确性,匹配算法的计算速度以及匹配场的定位的稳健性问题还急需解决。水下GPS技术系统使用条件相对苛刻,不适用于非合作被动目标的探测,工程应用受到了一定的限制。

参考文献:

[1]杨坤德,等.水声信号的匹配场处理技术研究[D].西北工业大学,2003,06.

[2]周俊山,陶进绪等.一种基于MUSIC算法的匹配场定位方法[J].电子技术,2010,01:21~23.

分离技术论文范文第11篇

关键词:被动定位,匹配场,水下GPS,动目标分析

 

1.引言

声纳按照工作方式一般分为主动声纳和被动声纳。对于被动声纳,由于它不发射声波,它具有很好的隐蔽性,且具有作用距离远、不容易被发现等优点,在军事领域中有着很好的应用前景。近年来,世界各国都加紧了对被动定位技术的研究和开发,被动定位技术受到广泛的重视。随着水中兵器作用距离和打击精度的提高,对被动声纳的定位性能提出了更高的要求,远程定位问题引起人们的广泛关注,出现了多种新型的定位方法。

2.传统被动声纳定位技术及面临的问题

2.1 传统的被动定位技术

传统的水声被动定位技术是六十年代研究开发出来的,这类定位技术利用沿不同距离路径传播的水下声脉冲间的时间差或相位差对水面、水中目标进行定位,其典型代表就是三子阵法和球面内插法。三子阵被动测距方法是己经实用化了的被动定位技术,它是六十年代后期出现的噪声测距方法。它利用时延估计技术求出到达三个基阵的相对时延,然后得到目标的方位和距离。但是,三子阵定位方法对水声信道进行了简化,三子阵系统是在同一平面内进行定位的,它不考虑信道声速的垂直分布,也不考虑信道的多途效应。,动目标分析。,动目标分析。不过这种定位方法算法简单,而且对近距离声源定位能达到较高的精度,目前在工程上已经得到广泛应用。

2.2 传统被动声纳定位技术面临的问题

传统被动定位方法在理论和实际应用中都存在很大的缺陷,主要表现在以下两个方面。

2.2.1 远程定位精度不高

传统的被动定位方法,利用球面波或柱面波波前曲率的变化,通过测量各基元的相对时延,估计目标的距离和方位。测距精度与时延估计精度、目标距离、方位、基阵孔径、基阵安装精度等因素有关,其中时延测量精度是关键,然而对于有限的基阵孔径,随着声纳探测距离的增加,波前曲率的变化越来越小,加上信道传播起伏的影响,时延的精确测量以及距离信息的提取变得越来越困难,因此传统的定位方法难以实现远程定位。此外,由于海洋中的声速分布是不均匀的,特别在远距离定位时,声速的不均匀分布使传统的定位算法存在较大的误差。为此,研究人员必须寻求新的被动定位方法。

2.2.2 定位效果受声场环境影响大

由于海水介质的不均匀性,在海水信道中由于温度、盐度、压力的不同,导致了海水介质中各点的声学特性差异很大,特别是不同深度层的声学特性差异很大,导致了声波在海洋中的传播非常复杂,声传播受海洋信道的影响比人们想象的要大得多。要提高声纳的探测效果,必须要充分研究海洋信道特点。

3. 匹配场被动定位技术

匹配场声源定位是国际上新兴的水声定位方法,它根据海洋声信道性,在声场建模的基础上,运用一定的匹配场处理算法反演声源位置。匹配场定位技术充分利用了海洋信道特点来反演声源位置,因此它可以有效消除信道对定位的影响,它的定位精度比传统的被动定位精度高。

3.1 匹配场被动定位原理[1]

匹配场定位的被动原理图如图1所示。匹配场定位首先将水听器阵列接收到的数据经过傅立叶变换后计算频域协防方差矩阵。假设声场中某一位置有目标,已知海洋声场环境参数时,利用现有的声场模型可以计算出该目标声源产生声信号在接收水听器阵列处的声场值,通常称之为拷贝场向量。最后将拷贝场向量和测量信号的协方差矩阵进行匹配运算从而输出定位模糊表面,如果实际目标位置与假设声源位置一致,则匹配处理器有最大值输出,这样从定位模糊表面上可以读出目标的位置。

图1 匹配场定位原理图。

3.2 匹配场被动定位关键技术及发展趋势

匹配场定位有两个重要环节,一是拷贝声场的计算,二是匹配处理器的设计。拷贝声场可利用现有的声场模型计算得到。,动目标分析。现有的声场模型主要有简正波模型、声线模型、抛物方程模型等。其中,最常用的2种传播模型是射线模型和简正波模型。射线模型具有简捷、直观的特点,适用于描述深海声场。在浅海存在严重的多途和较强的海底散射,射线模型不再适用。简正波模型考虑了各种海底边界的影响,适用于研究浅海、低频的声传播问题。目前声传播模型的研究主要集中在快速、高精度的声场模型的研究上。

匹配处理器就是将拷贝场与实测声场进行匹配运算的算法,从理论上来说,匹配场处理器是传统的阵列信号处理的波束形成概念的推广,因此,很多传统的阵列处理方法都可以用于匹配场处理,而且人们已经证明其中的很多方法是很有效的。按照匹配场处理器的权向量是否与测量数据有关,将其分为线性匹配处理器(CMFP)和自适应匹配处理器(AMFP)。常用的MFP处理器有线性处理器(Bartlett)、最小方差估计器(MV)和匹配模处理器(MMP)。随着人们对传播理论研究的深入以及阵处理技术的飞速发展,匹配场处理技术的研究取得了一些突破性的进展。近年来,匹配场处理技术逐渐走向实用阶段,宽带、稳健自适应[1]、高分辨率[2]的匹配场处理技术成为研究热点,以试验研究带动理论研究成为主要的研究方法。,动目标分析。

4.水下GPS定位

水下GPS技术的设计灵感来自于GPS,该技术可以用于潜艇定位,进行爆炸军火处理,还能用于水雷对抗许多领域。水下GPS利用空间GPS系统在海洋中布放一系列声纳浮标,形成网格,在水面用空间GPS,在水下用水声通信。法国的ASCA公司已经开发了用水下全球定位系统进行搜索与救援的系统,它可以利用水下的GPS信号确目标的三维坐标。,动目标分析。该系统可以用于跟踪水下的飞机或潜艇中黑匣子的声波发器,从而找到目标。系统包括GPS浮标,控制站及声波发送器。浮标下有水听器,浮标通过水面上的三个天线与指挥、控制、通信等系统联系。利用目标发射的信号与浮标接收信号的时间延迟得到浮标和目标的相对位置,同时,利用分GPS接收机能精确测量出浮标的精确位置。空间GPS技术已相当成熟。,动目标分析。

5.结束语

由于传统的被动定位方法在理论和实际应用中都存在一些问题,研究人员致力于研究新的被动定位方法,其中匹配场被动定位技术充分利用了海洋信道,在远距离复杂水文条件下,其定位精度较高,有着诱人的应用前景,随着研究的不断深入,这项技术正逐步走向实用阶段,但匹配场的模型精确性,匹配算法的计算速度以及匹配场的定位的稳健性问题还急需解决。水下GPS技术系统使用条件相对苛刻,不适用于非合作被动目标的探测,工程应用受到了一定的限制。

参考文献:

[1]杨坤德,等.水声信号的匹配场处理技术研究[D].西北工业大学,2003,06.

[2]周俊山,陶进绪等.一种基于MUSIC算法的匹配场定位方法[J].电子技术,2010,01:21~23.

分离技术论文范文第12篇

关键词:分离工程;应用型人才;林产化工;三结合

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)52-0212-02

分离工程课程作为化工专业及其相关专业的一门骨干课程,具有内容涉猎面广、知识点多的特点。该课程对石化工业、无机和有机化学工业、石油加工、资源和能源工业、材料工业、聚合物加工、生化工业、制药工业、环境保护和核工业等许多国民经济重要工业领域的人才培养有着重要的地位和作用[1]。分离工程课程教学改革目标是开发出一种新的工程类专业课教学模式,通过一门专业课的教学改革实践,使学生的创新能力、综合能力、实践能力等综合素质得到提高。该项目完成后,教学改革经验可以在其他高等林业院校的工程类专业课教学中推广应用。

一、课程改革的目的和需求

林产化工专业是以树木、森林采伐和加工剩余物为原料制备生物质化学品、生物质新材料和生物质能源的国家重点专业。专业立足于黑龙江省的资源特点和优势,突出“绿色和环境友好化学与工艺”的主要特色,抓住生物质资源代替石化资源的机遇,以生物质资源的高效化学利用为特色,瞄准世界各国的林产化工领域科研前沿,培养能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作并且具有较强创新和实践能力的应用型人才。由于分理工程课程所涉及的基础理论、基本知识较多、较散,各知识点间相互联系不是很紧密,内容相对比较抽象,教学中发现大多数学生反映该门课程难学、难懂,在有关知识的应用方面特别是工程计算方面只能机械模仿教材例子完成课后作业,通过计算机编程解决实际问题的能力还不够[2]。因此,造成了学生一定程度的畏学情绪和厌学心理,若单纯地讲授理论知识学生很难理解,影响了对知识的掌握和课程教学质量。针对林产化工专业分离工程课程教学中存在的问题,林化专业分离工程课程改革的关键是:加强课程理论和实践教学的结合,弥补讲授法的缺陷,以小论文代替作业、自主设计实验[3],激发学生的学习兴趣,面向社会服务和实际工作中可能遇到的问题,学生们参加国家、学校和学院三个层次不同级别的创新实验,结合课程教学内容培养学生的创新能力和综合实践能力。最终达到强化学生工程意识,提高学生的创新能力,使学生的总体素质达到全面提高。

二、课程教学改革

林化分离工程课程教学改革研究内容包括:①教学方案的改革,结合目前国内外新技术、新工艺、新设备,研究其教学内容的内在规律、教学重点和难点,调整教学重点并增加林产化工科研领域分离工程技术使用的新技术相关的设备和方法原理的知识点;②分离工程课程面临着学时压缩(由72学时压缩为32学时),而知识量、信息量反而增加的矛盾,这需要构建新的教学体系和方案。③为了激发学生的学习兴趣,对于容易理解的课程章节采用以考代讲的方式,或采用多次研究型和课题调研型的大型作业,强调学生的主动探索创新精神,以小论文的形式提交并在课程结业考试中占一定的分值;降低课时缩减的压力。④针对工厂现场分离设备存在的问题,提取工厂数据,让学生自己设计程序进行计算,培养学生解决工厂中实际的分离问题的能力。

三、分离工程课程需求与三结合法的结合策略

本课程实施“专业课与基础课结合”、“专业课与实践结合”和“专业课与竞赛结合”的“三结合”教学方法[4]。该改革方法意在加强林化专业学生化工分离基础理论,强化培养学生化学工程的理念,力求使学生掌握化学工程与工艺的基本理论知识和技能,在化工工程技术方面具有初步的分析问题和解决问题的能力[5]。课程教学中以实例原理凝练知识点应用指导原理的层次进行教材内容的组织;将产学研所获得的科研成果、工厂实践经验和学科前沿知识等带进课堂,有机地融入到教学内容里,增加学生对学科前沿知识的了解,推进课程建设;以工程实践中的应用为实例,激发学生学习的热情。

四、实施情况

1.专业课与基础课结合,调整林化分离工程课程体系。本专业课程体系按职业岗位能力需要,对主要专业基础课和专业课进行了必要的整合。林化分离工程课程体系的构建采用的调研方案为:收集有关研究资料;到其他高等院校进行调研;确定教学内容和新教学大纲,确定教学中的重点和难点;根据教学改革方案,进行课堂教学改革实践;结合林产化工领域科学前沿进展情况和本校的科研成果实施实训教学和实验教学,通过实验教学和参加教师科研课题等实践环节,弥补课堂教学的缺陷,着重培养学生的工程意识和提高学生的素养。①课程内容与学科前沿的结合,进入在21世纪,分离技术向高级化、应用广泛化发展。与此同时,分离技术与其他科学技术相互交叉渗透,产生了一些更新的边缘分离技术,如生物分离技术、膜分离技术、环境化学分离技术、纳米分离技术和超临界流体萃取等技术。近年来科技人员在分离过程及设备的强化和提高效率、分离技术研究和过程模拟、分离新技术开发几个主要方面做了大量的工作,取得了一定的成果。通过这些研究成果在工业上的应用,强化了现有的生产过程和设备,在降低能耗、提高效率、开发新技术和设备、实现生产控制和工业设计最优化等方面发挥了巨大作用,同时也促进了化学工业的进一步发展。林化分离工程从分类、研究内容及方法出发,详细地介绍了多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏(包括恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏和反应精馏等)和萃取技术等化工基础知识,同时结合科技前沿,引进结晶、其他新型分离方法(吸附、离子交换、膜分离、薄层色谱等)和分离过程及设备的效率与节能等内容。课程内容与学科前沿的紧密结合有利于学生以生物质资源的高效化学利用为特色,瞄准世界国的林产化工领域科研前沿,成为能在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作、具有较强创新和实践能力的应用型人才。②课程体系考核重点的调整,林化分离工程课程除借鉴化工原理课程内有关相平衡条件、相平衡常数和分离因子的定义、活度与逸度的定义、相平衡常数的计算方法、泡点方程及露点方程的内容外,还借鉴了Henry定律、Langmuir方程、Langmuir-Freundlich和Freundlich方程气体的吸附平衡和液体的吸附平衡的内容。林化分离工程课程立足于基础课的知识点,在此基础上合理扩展和延伸,体现了专业课与基础课紧密结合的课程改革的指导原则,实现了基础课为专业课服务的目的。比较化工分离工程和林化分离工程,发现二者在课程的指导原则上存在不同,化工分离工程作为基础课程,其教学体系强调加强化工基础、拓宽专业、理论扎实、扩大信息;林化分离工程由于教学学时只有32个学时,教学环节更注重拓宽专业、注意与前期专业课程的衔接,避免重复教学,启发思维、引导创新便于自学。因此,化工分离工程课程体系考核重点在于掌握传质过程和分离工程的基本理论,了解重要的分离单元操作及其设计、计算、应用基础,对于林化分离工程而言,考核重点在于与工业生产紧密结合的多组分分离基础、多组分精馏的简捷计算和严格计算、多组分气体吸收和解吸、特殊精馏、和萃取技术等简单的化工基础知识,同时结合科技前沿,掌握结晶、其他新型分离方法和过程的技术原理,实际应用实例和设备的效率与节能等内容。该课程体系的调整重视现代分离技术及其前沿发展,有利于林化专业的学生培养扎实的理论基础,活跃的创新意识、分析和解决实际问题的能力以及利用先进的手段从事相关领域研究的能力。

2.专业课与实践相结合,强化分离工程实验的实训性。我们发挥实验独立开设实验课与大学生创新项目的实训作用,强化林化分离工程实验与专业领域结合的紧密性;同时积极进行林化分离工程专业创新型专业实践教学模式的研究与实践,充分利用学科所在实验室为教育部重点实验室的优势,进一步开放实验室,并实施“课程认知—实验技能训练—课程实践—创新实践”的专业实践教学模式,使学生能巩固和加深对课堂理论教学内容的理解,得到实验技能的基本训练,并强化工程实践的观念。课程认知是在课堂上讲解分理工程实验的理论和原理,实验技能训练在实验课上完成,根据实验动手能力和实验的完成给予实验技能考核;课程实践主要是会同本专业的化工原理课程实习,在哈尔滨化工二厂和三精制药等企业进行化工分离和药物精制分离等课内实例的工厂实践环节。几年来学生运用分离工程专业知识解决了很多创新的科研和工程实际问题,学生的课程设计、毕业设计题目均具有实际工程背景,设计质量有很大提高;学生涌跃参加校、省和全国各类专业技能大赛,在“挑战杯”和林业部举办的“嘉汉杯”等省级以上创新、创业大赛中成绩斐然。综上,采用“三结合”教学法对林产化工专业分离工程课程建设与实践的初步探索,经过初步实践检验,教学过程调整授课重点,突出生物质资源的高效化学利用的特色,使学生更好理解林化专业分离工程的概念,达到培养学生科学的思维方法,养成严谨、求实、认真的精神,为林化专业学生在林产化工、精细化工、化学工业等领域从事植物化工的生产、设计、产品开发工作奠定了良好的理论与实践基础。

参考文献:

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[4]肖琼.“三结合”人才培养模式的实施策略[J].当代职业教育,2012,(09):30-32.

[5]张启昌,程广有,刘宝东,赵红蕊.地方林业院校林学特色专业建设的探索与实践[J].教育教学论坛,2013,(12):158-160.

分离技术论文范文第13篇

关键词:园艺植物离体培养学;课程;改革探索

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)10-0027-03

近几十年以来,植物离体组织培养技术得到了迅速发展,已渗透到生物学科的各个领域,成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。利用离体组织培养进行快速繁殖是当代农业生物技术应用最广泛、最有成效的一个领域,在园艺植物方面这一技术进展尤为迅速。1960年,Morel用兰花茎尖离体培养脱病毒植株后,国际上相继建立了兰花工业,在兰花试管快繁高效益的刺激下,观赏花卉、果树和蔬菜等园艺植物以及稀有濒危植物的试管快繁和脱病毒技术的研究和应用取得很大进展,取得了巨大的社会效益和经济效益。

为了拓宽学生的知识面,完善学生的知识体系,我校林学与园艺学院的全部园艺相关专业从1998年起均开设了“园艺植物离体培养学”课程。通过该门课程的教学,不但使学生奠定了较强的园艺植物离体组织培养方面的理论基础,而且还引导学生学会运用所学的知识来解决生产中的问题,提高了其理论联系实践、解决问题和分析问题的能力。在科学技术迅速发展的今天,新技术、新知识与日俱增。因此,在专业课教学中,教学内容应反映当今的科技发展水平。然而,在有限的学时内,为了保证学生熟练地掌握组织培养技术,该课程的重点应放在培养学生的实际动手能力上。因此,在保证学生掌握组织培养的理论基础的同时,要加强其实验操作能力的培养,在讲课过程中,注重理论与实际的有机结合,引导学生运用相关学科的综合知识解决实验过程中的具体问题。

一、课程理论教学内容的完善

教学计划中“园艺植物离体培养学”课程的理论教学部分为24个学时,实验教学部分为6个学时。因此,提高教学质量的关键,首先是科学地完善起理论教学内容,充分利用好这24个学时,尽可能地完善学生的知识体系。有关植物离体组织培养的书籍和教材比较多,有的偏重于基础性研究的内容,涉及具体操作技术较少;有的只涉及各类植物离体组织培养的技术操作,缺乏一些系统性、基础性的知识内容,总的看来还没有一本完全适合园艺专业的教材。作为一门课程来讲,其教学内容应有一般性的基础理论,有一般的操作技术,更应有不断更新的研究成果、进展和经验。而教学内容的选择,孰轻孰重必须根据学生的特点来决定,要在知识构成和技能培养两个方面寻找平衡点。

作为一门课程,应有其完整的体系。根据经验,学生认为的“有用、没用”有很大的盲目性,大多根据自己的认识、好恶作判断。所以有时学生认为没有用的部分往往对完善学生的知识构成、拓宽学生的视野和思维方式具有不可缺少的作用。因此,教师应充分发挥在教学中的主导作用,注重教学内容的科学性、逻辑性和条理性,使教学内容既有一定的理论教学深度,又突出实践性方向。基于这些特点和要求,“园艺植物离体培养学”课程构建了以下几个模块的教学内容。

模块一为生物技术概论部分,包括生物技术的概念和组成,生物技术的应用及其安全性,植物生物技术等。通过这部分的学习,学生了解了生物技术的构成及其应用,并在此基础上理解了“21世纪是生物技术的世纪”的内涵。

模块二为离体培养基础理论部分,分为9个方面,几乎涵盖了植物离体组织培养的所有理论知识点,从植物细胞全能性理论,各种组织、器官、细胞、原生质体等外植体的培养,直到植物种质资源的试管保存。通过该模块的学习,可让学生了解细胞全能性的理论基础和细胞全能性在离体培养中的基础性作用;了解脱分化和再分化的理论基础和基本原理,以及脱分化、再分化在植物再生中的作用;了解脱分化和再分化在解决植物育种和生产方面的理论基础和离体培养条件对生理生化、代谢机理、遗传等方面研究的理论意义和方法;理解植物激素和其他培养条件对促进离体培养的作用和原理;理解离体培养中遗传和变异的原因和机制。

模块三为实践创新及优化实验教学内容,注重实验技能训练和学生创新能力培养,实行实验模块化管理,将实验内容与学生科学研究结合起来。该模块分为4个层次:第一个层次为基础性实验,实验内容基于教材基础知识,同时注重实验的宽、广、精、深,突出对基本理论的验证、对常见技术流程的熟悉,包括组织培养实验室的参观及常见仪器设备的使用、器皿及用具的洗涤与环境消毒、培养基母液的配制与保存、固体培养基的配制与灭菌、植物材料初代培养、继代增殖扩繁、生根培养、试管苗的驯化与移栽等实验内容。第二层次为创新性实验,由任课教师给出创新性实验题目库,让学生以小组的形式选做。通过接触、了解现代组培技术在园艺植物科学研究中的应用,激发学生的创新性,提升学生的专业知识与实践能力。第三层次为科研性实验:鼓励学生直接参与到学院老师的科研项目中去,并结合本科毕业论文开展相关研究工作,进一步深化和延伸“园艺植物离体培养学”实验教学内容,在提升学生科研水平的同时,将研究结果作为本科毕业论文的内容,一举多得。

模块三为产业化生产,注重并强化产业化实践教学和案例教学,以具体的案例为教学材料,增加了相当一部分传统教材上没有涉及的内容,例如组培苗生产工厂的设计及工厂化生产、组培苗挑苗分级及切割工艺、组培苗质量鉴定与运输、组培苗成本核算与效益分析等。在教学中通过大量的种苗产业案例(例如观赏花卉脱毒与快繁、果树蔬菜脱毒与快繁、药用植物的离体培养等),融入多年来外出考察和参加学术会议积累的实践资料开展教学,重点阐述了大量元素及其他成分在工业化生产中的巨大影响,不仅改变了同学们以为植物组织培养只是简单地调整激素配比的观点,而且可使同学们能较为全面地了解产业现状及发展趋势。

二、实验教学内容的构建及改革

1.实验内容的构建。受学时缩减的限制,实验安排的重点在于训练学生的基础操作技能。其内容主要包括:(1)组织培养实验室的功能介绍和参观。这部分内容,早期在课堂上完成,效果并不理想。因为组织培养实验室为专用实验室,实验室的设计、构造及使用都有特殊的要求,所涉及的功能实验室仪器设备较多,且直接影响快速繁殖的效果,所以“空对空”的讲解显得很苍白。而且,这部分内容与做实验时涉及的内容又不可避免地需要重复、强调,从而造成教学内容的重复。因此,在做实验时再对实验室和设备进行逐一的讲解、演示,将有利于学生的理解和掌握。(2)培养基的配制和无菌操作的练习。配制培养基是进行快速繁殖的技术基础,学生通过实验可以掌握培养基的配制方法及其灭菌技术。由于在灭菌过程中有较长的空余时间,所以可充分利用这段时间让学生进行无菌接种的练习,为下一个实验打下基础,提高接种成功率。学生可每人一支试管、一种材料,反复进行练习(不必在接种室进行),直至熟练为止。(3)外植体的接种及观察。学生通过实验掌握外植体的处理、消毒以及接种技术。

2.实验内容的改革。由“实验”到“试验”的初步转变从上述可以看出,实验内容主要突出的是学生基本功的训练,但缺乏系统性以及相应技能的培养;而且学生在整个实验过程中处于较被动的地位,为了做实验而做实验,以致于学生上实验课不认真、抄袭实验报告的现象较严重。提高实验课教学效果的关键在于提高学生的积极性,实现学生在实验过程中的主体地位,而这取决于教学内容、教学形式的吸引力。经过研究分析,要增强教学的吸引力,激发学生的学习积极性,关键在于实现由“实验”到“试验”的转变。在保持实验内容相对稳定突出基本功训练的基础上,由“实验”到“试验”的初步转变关键在于培养基配方的设计和实验结果的处理上。在进行“实验”时,全班学生使用同一个配方,实验的结果也仅仅是计算一下污染率和愈伤组织诱导率,交个机械的实验报告了事;而对于快速繁殖的核心理论基础――控制器官分化的激素模式(生长素/细胞分裂素比值的变化对器官形成的调控)缺乏系统的实践验证,这对学生分析问题、解决问题能力的培养是一个缺陷。在进行“试验”时,则是事先指定一种材料,说明其培养目的,要求学生按实验小组查阅资料,对实验方案(培养基配方组合)进行初步设计;教师在对各方案进行评价的基础上,确定该次实验全班学生采纳的最终方案,由每个小组完成其中一个处理,数据共享。这突破了以往为了做实验而做实验、实验结果仅仅是根据公式计算出的“数字”的局面。得出“数字”后,实验还远未结束,学生还需要围绕主题进行分析,把“数字”转化成相应的“数据”,完成论文(非实验报告)的撰写。需要强调的是,为了保证试验的效果,还必须注意培养材料的选取。根据这几年的实施情况,总结出关键的一点是选材要容易培养,容易成功,能在较短的时间(大半学期)内有结果。更能加强学生的感性认识。

三、改革教学手段,达到最优化教学技术

1.影像资料编制与播放。传统的教学手段与影像资料相互结合、补充,灵活多样地开展教学,使“园艺植物离体培养学”教学更直观,信息量更大,学生学习激情更高,课堂教学效果更好。教师自编自录组织培养操作技术视频,充分展示了组织培养基本技术的几个关键阶段:母液及培养基的配置、外植体消毒及接种操作、植物材料无菌培养、不定芽分离切割及生根培养、组培苗室内炼苗及移栽技术等。课堂上教师边播放影视资料边做讲解,特别讲解操作技术的关键环节及注意点。充分利用影像资料的直观性,将抽象枯燥的课程内容具象化,传递更多的课程信息,有效地激发学生的主观能动性,使同学们在最短时间内掌握基本的操作技术和管理方法,达到事半功倍的效果。

2.多媒体课件与板书相互结合。利用多种软件综合制作了“园艺植物离体培养学”多媒体课件。该课件图文并茂,层次清晰,方便快捷。多媒体课件中丰富的图片、经典的表格、精美的录像和简洁的文字不仅能很好地展示组织培养的基本程序和一般方法、原理,而且可以让学生了解到大量的外部信息,开拓了学生的视野课程讲授中,教师可以把教学时间主要集中于重点问题的阐述、难点问题的剖析,不再以照本宣科的方式进行教学,明显改善了课程教学效果。另外,传统的板书是教学内容的一种延伸,也是多媒体课件教学的一种必要补充。如在讲解组培苗继代培养时增殖系数的变化与计算,工厂化组培苗生产时生长季节、车间库存、员工配备、种苗增殖系数等关键环节的调整等知识点,板书便是最好的媒介。

3.网络资源的充分利用。针对目前课堂教学学时少、讲解内容有限的客观事实,教师在每次课结束后均会提出一些与组培相关的问题供学生思考,鼓励学生充分利用网络资源进行深入学习,同时授课教师还为学生提供了大量的植物组织培养精品课程教学网站、国内外经典教材在线阅读网站、组培苗工厂化育苗公司网站、组培苗木相关的科研单位与实习基地网站以及专业学术论文与专业论坛等供学生学习、讨论与交流以学生为本、帮助学生形成一种主动探索问题、主动获取知识及主动解决问题的积极学习方式,将现代信息技术最大限度地应用于课程教学让学生自主学习,主动参与,发挥团队合作精神学生通过网络资源提升了学习能力,同时使自身知识结构体系得到进一步完善。

四、存在的问题

在实验教学实施过程中,存在的主要问题在课程时间的安排上。由于课时的减少,我校的课程教学分上半学期和下半学期进行。可是,实验接种后,还需要近1个月的时间才能取得数据,所以实验若安排在下半学期进行,可能数据还没有取得学生就临近放假或面临各科考试了,这将影响数据的收集(也有可能培养材料还没反应,无数据可收集)。因此,建议将实验安排在前半学期进行,使学生有充足的时间收集、分析、处理数据,完成论文的撰写;也使教师有充足的时间进行论文的评阅,完成实验教学的收尾工作。对实验教学的改革仅仅是一个初步的探索,今后随着实验条件的改善,一方面要进一步争取在实验材料选取上实现多样化,做到每一实验小组有一种材料,每一实验小组有一个完整的实验方案;另一方面要逐步实施完全开放的实验,以取得更好的教学效果。

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分离技术论文范文第14篇

关键词:两权偏离;生命周期;技术创新投资

DOI:10.13956/j.ss.1001-8409.

中图分类号:F276.6 文献标识码:A 文章编号:

Abstract:Based on agency theory of controlling shareholders, the paper investigates the effect of the separation of control power and cash-flow right on technological innovation investment, and empirically analyzes the relationship by using the data on China’s listed companies from 2007 to 2014. The results show that, as for ultimate controlling shareholders, the higher the separation two rights is, the less is the technological innovation investment throughout corporate life cycle. However, the findings show that there is a significant positive correlation between the separation of two rights and innovation investment in growth phase of life-cycles, a significantly negative correlation in decline phase, but an insignificantly negative correlation in maturity phase.

Key Words: the separation of two rights; life-cycles; technological innovation investment

自改革开放以来,我国经济一直保持近两位数的高速增长,GDP 增长速度取得同时期世界第一的增长奇迹。但是,已有研究表明,我国经济增长是典型的外延式粗放型增长模式[1]。这种缺乏技术创新含量的增长越来越受到要素供给紧张和出口壁垒提高等因素的制约,增长过程中的各种矛盾和风险不断累积,这最终将影响到我国经济发展的持续性和竞争力。技术创新是破解发展难题与困境的关键,也是我国进行供给侧改革和产业转型升级的必然选择。然而,作为创新主要载体的企业,在技术创新上的投入偏低。据统计,2011年和2012年我国规模以上工业企业研发投入占销售收入比分别为0.77%和0.80% ,与发达国家相比,研发投资占比有较大差距。

我国企业为何在技术创新上投资不足?或者说,制约企业技术创新投资的内在因素是什么?对此,学者从不同视角进行了探讨。在微观层面上,大量文献基于经理股东的冲突,认为自利的经理因创新的风险性而不愿进行投资 [2] [3] [4] 。 然而,在我国转型经济背景下,企业的股权结构较为集中,控股股东普遍通过金字塔股权结构来实现对底层公司的控制,企业的主要问题是大小股东的第二类问题[5]。而已有文献较少沿着金字塔结构追索到终极控股股东来研究其对企业技术创新投资的影响。进一步,终极控股股东对企业决策行为的影响并不仅体现在静态上。企业所处的阶段不同,其战略决策具有显著性差异 [6],这可能会影响终极控股股东的侵占动机。因而,在企业发展的不同阶段,终极控股股东的问题对企业技术创新投资影响存在动态差异。所以,从企业生命周期角度,分析终极控股股东影响上市公司技术创新投资的机理及其动态变化,既能从企业生命周期视角丰富和拓展技术创新投资理论的研究,又能将终极控股股东所导致的问题置于企业创新投资理论的框架下考察,从而为理解我国企业技术创新投资不足提供新的研究视角和经验证据。

1 理论分析与研究假设

自Modigliani和Miller[7]运用新古典经济学分析范式,开创地提出完美条件下公司投融资理论以来,基于熊彼特的创新理论,学界从不同角度放松完美假设,对企业的创新投资问题进行研究。以理论为基础,对微观公司创新投资的研究有二条主线。一条主线是研究经理股东问题对企业创新投资的影响。Lin 等 [8]认为,以销售业绩为基础的激励计划比利润为基础的激励更能促进企业进行创新,并且CEO教育水平、教育背景和政治联系对企业的创新投资强度有正向影响。Hirshleifer等 [9]认为,过度自信的CEO企业拥有更多的专利和专利引用,因而研发投资支出较大且在创新上取得更大的成功。在我国,一些学者[10]研究了管理层的风险偏好及薪酬激励对企业研发投资的影响,发现管理层的风险倾向、风险认知与研发均显著正相关。也有学者认为[11],融资结构是影响企业创新投入的重要要素。另外,有些学者[4]从创始经理人这个独特的视角考察了其对研发投资这种风险决策的影响。另一条主线是研究大小股东问题对创新的影响。即将经理人问题扩展到大小股东问题,从大股东的性质和股权集中度等方面研究对企业技术创新的影响。Hicheon和Heechun认为[12],财务冗余与研发投资呈倒U型关系,家族的股权集中度加剧了财务冗余而与研发投资呈倒U型关系,但国外所有权性质弱化了上述关系。刘胜强和刘星 [13]认为,研发投资与第一大股东持股比例是“U型”关系,而第二至第五大股东可以对第一大股东的研发决策起到一定制衡作用。鲁桐和党印[14]将行业分成劳动密集、资本密集和技术密集三类,分类三个行业公司治理中的股权结构、董事会和激励机制对企业技术创新有较大差异。

可以发现,在公司金融层面,学者关于企业技术创新的研究大多从第一类问题来展开的。但是,企业特定的股权结构对其投资行为有重要影响,特别地,当公司的股权结构较为集中时,研究第二类问题特别是终极控股股东的问题对企业研发投资的影响更有解释力。

理论认为[5],控股股东往往通过金字塔股权结构等各种“杠杆工具”使其控制权超过现金流权,从而使终极控股股东有获得控制权私有收益的动机。特别是对处于转型的我国企业而言,终极控股股东控制权与现金流权的偏离(以下简称两权偏离)所导致的问题是企业的核心问题。但是,金字塔结构形成的两权偏离既有侵占效应又有支持效应[15]。一方面,终极控股股东可以主导公司的投资决策和经营战略,在终极控股股东与其它中小股东发生利益冲突时,为了其控制权私有收益,两权偏离易导致对其它股东的隧道挖掘。另一方面,由于外部市场的不完善,控股股东具有信息优势,通过金字塔结构形成的内部资本市场可以作为外部市场的代替,从而提高企业的资源配置效率。

技术创新投资作为企业重要的战略投资决策,终极控股股东的掠夺或支持行为对其有重要影响。一方面,由于技术创新投资的高投入、高风险和周期长特征,为了最大化其控制权私有收益,终极控股股东可能偏好于通过隧道行为来侵占公司资源,从而抑制其技术创新投资,并且随着两权偏离程度的加大,因侵占而导致企业在技术创新上投入不足的现象越严重。另一方面,由于技术创新的外溢性,技术创新投资不仅可以使本企业受益,而且能够使终极控股股东控制的其它企业受益。当技术创新投资带来的共享收益超过其私有收益时,终极控股股东就通过内部资本市场对企业的技术创新投资进行支持。因此,终极控股股东对技术创新投资是积极还是消极影响,取决于其在技术创新投资上问题的程度,而后者又取决于企业所处的发展阶段。在成长期 ,市场对企业技术创新的产品需求迅速增长,企业因规模扩张所要求的资本缺口不断扩大。终极控股股东通过隧道行为掠夺企业资源的难度加大,同时,成长期企业的共享收益较高,终极控股股东与其它中小股东的利益更加趋于一致,这在一定程度上抑制了终极控股股东的侵占动机。另外,由于我国外部资本市场不完善,内部资本市场可以为企业的发展提供资金来源,在终极控股股东的资本规模一定情况下,两权偏离程度越高,企业可获得的资本规模越大,对技术创新的支持较明显。在衰退期,企业盈利能力较弱,财务状况逐渐恶化,终极控股股东对企业的前景较为悲观。终极控股股东的两权偏离越大,为了提前锁定其控制权私有收益,更倾向通过各种隧道行为来掏空企业的资源,而不愿意将其投入到高风险和周期长的技术创新上。在成熟期,企业的盈利能力较强,终极控股股东既有条件进行更多的技术创新投资,以形成特色产品来最大化其共享收益,但也有动机将资源转移用于支持其所控制的其它企业发展,从而抑制其技术创新投资。因而,在成熟期,终极控股股东因两权偏离所导致的技术创新投资效应不明确。由此,提出如下假设:

假设1:在成长期,终极控股股东的两权偏离越大,对企业的技术创新投资影响越积极。

假设2:在衰退期,终极控股股东的两权偏离越大,对企业技术创新投资的影响越消极。

假设3:在成熟期,终极控股股东两权偏离越大,对企业技术创新投资的影响不明确。

2 研究设计

2.1 样本选取与数据来源

本文以我国2007~2014年沪深两市的上市公司为初始样本,并执行如下筛选程序:(1)剔除当年首发上市样本。(2)剔除ST和PT类样本。(3)剔除终极控股股东产权性质不详以及控制权和现金流权数据无法取得的样本。(4)剔除终极控股股东的控制权在10%以下公司。(5)剔除净资产为负的样本。(6)剔除财务数据缺失的样本。最终共获得12689个公司年观察值。

技术创新投资数据来源于年度报告附注的“支付其他与经营活动有关的现金”,查阅该项目“研发费用”、“开发支出”、“技术研究支出”等整理而得。由于较多公司在“支付其他与经营活动有关的现金”中没有列示技术创新相关数据,而在管理费用附注中加以列示,为此从“管理费用”附注中进行补充。

财务数据来源于万得资讯金融数据库。对于终极控股股东现金流权与控制权数据,逐一查阅年度报告“公司与实际控制人的产权及控制关系方框图”和“控制股东及实际控制人的说明”内容手工整理而得。公司治理的数据来源于CCER金融数据库。

2.2 模型设计与变量定义

为了检验假设,建立如下模型:

其中: 为终极控股股东的两权偏离变量,以控制权与现金流的偏离差来表示两权偏离程度。控制权为每一条控制链(包含直接控制和间接控制)的最小投票权比例之和,当存在多条控制链或其他的一致行动人时,控制权则为终极控股股东的每条控制链条中最小投票权比例的累计加总。现金流权则是在计算出每条控制链各级控制权比例的乘积基础上,再将乘积相加而得。

表示技术创新投资,以企业技术创新投资经营业收入标准化后作为替代变量。 为企业生命周期变量,以营业收入增长率、总资产增长率和净利润增长率三个指标综合来划分其不同阶段。具体地,在同一行业内,分别将每一个指标按大小顺序排列,行业内分值高1/3部分赋值为3,分值低1/3部分赋值为1,中间部分赋值为2,依此类推。然后,将每家公司三个指标的得分进行相加,再在同一行业内按总分值高低将样本划分为三部分,总得分最高一组为成长期,最低一组为衰退期,中间一组为成熟期。 为控制变量,包括企业规模和资产负债率等。除年度与行业哑变量外,变量定义如表1所示。

3 实证结果与分析

3.1 描述性统计

表2列示了企业技术创新投资的组间检验结果。在A栏中,在控制权与现金流权不存在偏离的组别中,技术创新投资的均值为0.013,而存在偏离组别的技术创新投资均值为0.006,并且两组间的Kruskal-Wallis检验差异在5%的水平上显著,说明终极控股股东的两权偏离对企业技术创新投入有一定影响。在B栏中,在成长期、成熟期和衰退期三个组别,企业的技术创新投资强度呈逐步减少趋势,组间的Kruskal-Wallis检验显示,成长与衰退、成熟与衰退组间差异分别在1%和5%水平上显著,表明企业所处的生命周期阶段对其技术创新投资有影响。

3.2 回归结果与分析

表3报告了企业生命周期各阶段两权偏离与技术创新投资的回归结果。其中,前两列为全生命周期的检验结果,后三列回归为生命周期各阶段的检验结果。为了克服可能存在的内生性问题,解释变量和所有控制变量均用其滞后一期变量来表示。考虑到地区间差异可能导致的异方差问题,回归分析均采用White方差调整后的T统计量。

全生命周期的检验结果显示,企业技术创新投资强度与终极控股股东的两权偏离变量负相关,并且回归系数在1%水平上显著。这说明终极控股股东的两权偏离程度越大,技术创新投资的强度越小,创新投资不足越严重。在引入治理变量和制度环境变量后。这说明,两权偏离的股权结构对创新投资决策有较大影响。

第三列回归结果显示,两权偏离与技术创新投资正相关,并且回归系数在5%的水平上显著,这说明在成长期,终极控股股东的两权偏离越大,技术创新投资强度越大。这意味着,当企业处于成长期时,控股股东与其它中小股东的利益较为一致,终极控股股东的两权偏离并不意味着侵占效应,相反,终极控股股东通过金字塔结构形成的内部资本市场对技术创新投入有较强的支持效应。因而,假设1成立。第四列结果显示,两权偏离变量与技术创新投资负相关,但回归系数在10%水平上并不显著,说明两权偏离对技术创新投资有抑制作用不明显。而第五列结果显示,两权偏离变量与技术创新投资负相关,并且回归系数在1%水平上显著。这说明,因两权偏离程度所导致的技术创新投资上的问题主要表现在企业衰退阶段。以上回归结果表明,在企业所处生命周期不同阶段,终极控股股东的两权偏离对企业技术创新投资的影响存在较大差异。在成长期,终极控股股东的两权偏离有助于形成内部资本市场,从而激励企业进行技术创新投入,而在企业衰退期,两权偏离所导致的问题则抑制了技术创新。

就控制变量而言,规模回归系数在1%的水平上显著为负,负债率也与技术创新投资水平显著负相关。现金流与创新投入显著正相关。高管薪酬对企业创新投资有正向激励效果。公司年龄与技术创新投资的系数显著负相关。

3.3 稳健性检验

本文采用如下方式进行稳健性检验。

1.内生性问题。创新投资与终极控股股东的两权偏离可能存在自我选择的内生性问题。为此,借鉴已有文献 [16] [17],采用Heckman二阶段检验方法进行检验。表4报告了其回归结果。其中,第一阶段的模型采用Probit回归估计出逆米尔斯比率 ,控制变量包括地区财政赤字变量 、产权性质哑变量 、营业收入增长率 等。可以发现,尽管样本存在一定的选择性偏差,但创新投资的选择模型回归结果显示:在成长期,两权偏离与技术创新投入显著正相关;而在衰退期,两权偏离与技术创新投资显著负相关,这与表3的回归结果一致。

2.重新划分企业生命周期。按营业收入增长率、留存收益率、资本支出率和公司年龄四个指标来区分生命周期的不同阶段[6],重新执行上述回归,检验结果与本文前述结论无实质性差异。

3.更换技术创新投资变量。用研发投资哑变量作为技术创新投资变量,即样本当年有研发投资时,技术创新投资变量赋值为1,否则为0,回归结果与上述结论一致。

3.4 进一步分析

有学者认为[10],行业类型对企业的创新投资有重要影响。行业类型可能影响公司治理结构及其所处的生命周期阶段。为此,将样本分为垄断行业组和非垄断行业组 [18],检验行业类型中两权偏离对企业创新投资的影响。

表5的回归结果显示,在非垄断行业组,成长期和衰退期的回归结果与表3回归结果一致。但是,在垄断行业组,无论是成长期还是衰退期,两权偏离均与研发投资负相关,但在10%水平上不显著。这表明,在生命周期的不同阶段,两权偏离对研发投资的影响主要来自于非垄断行业。在垄断行业,由于存在双重成本,政府干预的问题可能扭曲了大小股东的问题,导致两权偏离的股权结构与企业的创新投资关系比较复杂,这有待今后深入探讨。

4 结论与意义

本文基于企业生命周期视角,以大小股东理论为基础,分析了生命周期不同阶段终极控股股东的两权偏离对企业技术创新投资的影响,因而从生命周期与终极控股股东的视角深化和拓展了企业创新投资理论的研究。研究发现:第一,随着终极控股股东两权偏离程度的增加,企业技术创新投资的强度减少,即两权偏离抑制了企业的技术创新,导致企业缺乏研发创新。第二,在成长期,终极控股股东的两权偏离对企业的技术创新投资有支持效应,而在衰退期,终极控股股东的两权偏离则对企业的技术创新投资有抑制效应,在成熟期,仅有微弱的证据表明终极控制股东的两权偏离对企业技术创新投资有抑制作用。第三,由于衰退期两权偏离所导致的问题较为严重,两权偏离对企业技术创新投资有抑制效应。第四,在非垄断行业,两权偏离对生命周期不同阶段企业的研发投资有较显著影响,而在垄断行业,两权偏离对企业研发投资的影响在统计上不显著。

本文政策意义在于,一是在企业层面上,要改变企业粗放式经营模式,就要通过技术创新来改变经济增长质量,而缓解终极控股股东的两权偏离所导致的问题,可以在一定程度上激励企业进行技术创新投资。二是在监管层面上,要根据企业所处生命周期阶段对终极控股股东的两权偏离进行分层次监管,提高监管效率,从而提高企业资源配置率。

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分离技术论文范文第15篇

摘 要 为研究不同水平运动员出发离台动作,本文以4名不同等级的游泳运动员为研究对象,定点拍摄后进行运动学分析。得出结论:模型运动员在出发角度、腾空高度和速度方面都优于二级运动员。建议在实践中,强化运动员上述参数的技术改进。

关键词 游泳出发 离台技术 运动学分析

出发在游泳比赛中至关重要,特别是在短距离游泳比赛中,出发的优劣往往能左右比赛的结果。研究表明:出发成绩占短距离游泳项目总成绩的10%-30%。在初级游泳课程学习过程中,出发离台技术是学习的重要内容。针对于游泳初学者来说,如何掌握良好的出发离台技术是学习的难点。在实践中,人们会将专业游泳运动员的出发作为优秀出发的示范提供给初学者模仿和练习。但初学者与标准的出发动作在重要的技术环节中有哪些差异是本文的研究内容。研究希望通过对不同水平的游泳运动员的出发技术进行对比分析,找出技术差异,为提高和优化游泳出发技术教学提供有益的参考思路和实践指导。

一、研究对象与方法

(一)研究对象

4名大学生游泳运动员,其中1名一级专业运动员(作为出发技术的优秀模型),3名三级运动员作为需要改进出发技术的学习者。4名实验对象平均身高为180±6.1cm,平均身高体重为72±10.3kg,平均臂长为185±5.3cm,平均下肢长为103±2.94cm。

(二)研究方法

1.文献资料法。

2.实验法。采用定点摄像方法,对运动员5次出发技术进行运动学数据采集。用Dartfish4.5进行相关分析。采集参数如下:(1)出发反应时间:出发信号开始至运动员脚趾离台瞬间的时间间隔;(2)腾空时间:运动员离台的瞬间至手触水面瞬间的时间间隔;(3)膝关节角度:运动员预备姿势时膝关节的角度;(4)入水角度:运动员手触水时手臂与水平面的角度;(5)腾空距离:运动员腾空后双手入水点到出发台的水平距离;(6)腾空高度:运动员腾空时头部达到的最高点与水平面的垂直距离。

3.数据统计。把采集得到的数据,用excel进行数据处理与统计,并计算出平均值,方差,标准差以及变异系数。

二、讨论与分析

(一)预备姿势阶段分析

预备姿势阶段是指上出发台至出发信号发出时这一时段。从角度技术参数来看,董**前腿的膝关节角度约为132°-140°,后腿的膝关节角度约为82°-85°。而其他三名实验者前腿的膝关节角度约为132°-137°,后腿的膝关节角度约为64°-69°。实验研究证实,在膝角小于80°的深蹲情况下,不利于发挥肌肉力量。在两人后腿膝关节均少于80°的情况下,相对来说董**更能充分发挥肌肉力量,可以获得较大的力量和腾起速度。所以赵**等三人可以从改善后腿膝关节角度提高自身肌肉力量的发挥,提高起动速度。

(二)起跳阶段分析

反应时间是指运动员出发信号开始至运动员脚趾离台瞬间的时间间隔,也叫滞台时间。在此阶段只对反应时间这一参数来进行分析。五次出发中董**的反应时间较短,稳定性较高。反应时间在0.7s以内的钱**是所有人里时间最短的,反应最快的,但变异系数相对较大,说明其稳定性不够;而稳定性最高的李**反应时间却是最长的;赵**的稳定性较差,时间的波动范围较大。

(三)腾空阶段分析

1.腾空时间。腾空时间是指运动员离台的瞬间至手触水面瞬间的时间间隔。数据显示,五次出发中董**的腾空时间是0.32-0.34s,变化幅度不大。而钱**和赵**的腾空时间均比董**的短,稳定性差(0.22-0.36s)。李**的腾空时间虽然也在董**的范围,但波动幅度相对较大,稳定性也不高。

2.腾空高度。腾空高度是指运动员头部达到最高点至水平面的垂直距离。钱**的腾空高度范围在98cm以下,并没有超过100cm,稳定性也是不高;其余两人都在100cm处左右波动;董**高稳定性地把高度控制在100cm以上。

3.腾空距离。腾空距离是指运动员入水点到池壁的水平距离。董**出发技术较好,能拥有更好的腾空距离(330.01cm)。赵**腾空高度不理想(287.51cm)。相关研究表明,腾空高度和腾空距离存在一定相关性,腾空高度越高,有利于增加腾空的距离。

三、结论

(一)加快起跳反应速度,减少反应时间,以及在听到出发信号应快速向前移动身体重心,同时开始屈膝收缩下肢肌肉,避免出现“后坐”,影响出发效果。

(二)入水角度过大会影响入水效果,在训练入水时,若条件和设备允许,要求运动员参照入水角参照过杆入水,根据个人情况,尽可能的达到合理的入水角度。也可以减小腾空后身体的折叠角,入水后手臂积极向头后上方举,引导身体积极入水,有意识的减小身体入水深度。

(三)腾空高度和腾空距离存在一定相关性,腾空高度越高,有利于增加腾空的距离。

参考文献:

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[2] 张铭.3种游泳出发技术的运动学分析[J].中国体育科技.2003.39(12).