转化效率（共7篇）
转化效率 篇1
瑞士联邦材料测试与开发研究所的研究人员成功使用简单的电化学方法在聚苯乙烯微珠颗粒上生长出海胆形状的纳米结构。海胆刺状结构由氧化锌纳米线组成。这种结构化的表面可以被用来提高光伏产品的转化效率。
赋予材料新特性的工艺往往复杂且重复性差, 但令人感到惊讶的是, 科学家报告的新工艺不仅使用了廉价的原材料, 而且不需要昂贵的设备。
研究人员使用聚苯乙烯小球实现似脚手架的功能, 在多种衬底材料上生长出半导体氧化锌三维纳米结构。他们相信这种有序结构化表面可以被广泛用于电子和光电子器件, 比如太阳能电池、短波激光器、LED和场致发射显示器。
该纳米结构制作过程背后的原理其实很简单。直径几微米的聚苯乙烯微球被放置在导电表面, 微球会自发组成规则图样。聚苯乙烯价格便宜而且使用广泛 (例如包装材料和泡沫塑料) 。
这些聚苯乙烯微珠作为沉积纳米线的模板。研究人员已经成功使用自己开发的电化学方法, 通过改变聚苯乙烯小球的导电和电解性质来沉积氧化锌。经过一段时间后, 纳米线就会在小球表面生长。在生长过程结束后, 移除其中的聚苯乙烯, 只留下空心的带刺球状结构, 像海胆一样, 使得结构的表面积大大增加。这种纳米结构的表面注定会被用于光伏应用, 研究人员预计它会有卓越的散射特性。这意味着表面可以吸收更多阳光, 将光辐射更高效地转化为电能。
转化效率 篇2
关键词：水稻；受体材料；洁净DNA转化；转化效率
中图分类号： Q943；S511.03文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0043-04
收稿日期：2013-09-11
基金项目：浙江经贸职业技术学院科研课题（编号：13QN08）。
作者简介：赵潇（1987—），女，浙江东阳人，硕士研究生，助教，主要从事植物基因工程与分子生物学研究。Tel：（0571）86929740；E-mail：zhaoxiao413@126.com。 传统的遗传转化中，普遍使用完整质粒DNA，非目的基因的质粒载体主干序列经常随着目的基因整合到植物基因组中，并通过形成稳定的次级结构，产生重组热点或导致异常重组，重组产生的基因多拷贝经常导致转基因的低表达甚至基因沉默[1]。基因枪介导的洁净DNA转化技术是直接将外源基因表达框线性DNA导入植物基因组中，所得不含非目的基因的DNA序列，获得安全的转基因植株[2]。基因枪转化的受体材料，所处的生理状态不同，接受外源DNA的能力也不同。一般认为生理活性高的组织或细胞有利于DNA的摄入与整合[3]。选用再生能力强的外植体为转化受体，将有利于转化频率的提高。本研究主要选取不同诱导条件，不同继代次数的愈伤组织，分别作为转化受体材料，将含bar基因的表达框，通过基因枪法导入水稻，以期明确不同水稻受体材料对洁净DNA转化效率的影响。
1材料与方法
1.1材料
供试材料为粳稻日本晴，由中国水稻研究所水稻生物学重点实验室种质创新课题组提供。
1.2基因
含有bar基因的载体质粒为pCB1，pCB1质粒菌保由中国水稻研究所水稻生物学重点实验室种质创新课题组提供。pCB1质粒大小为6.91 kb，结构如图1所示。
1.3培养基
试验中所需的培养基见表1。
1.4水稻愈伤组织诱导
1.4.1不同条件下诱导的愈伤组织挑选籽粒饱满的日本晴成熟种子，粗糙去壳，再挑选胚完整而无裂纹的种子，用70%的乙醇浸泡60 s，再用体积分数30%次氯酸钠溶液（有效氯≥5%）中浸泡15 min，重复该操作1次，用无菌水冲洗 3～5 次，再将种子置于灭菌的垫有滤纸的培养皿中于超净台上吹干，然后接入NB培养基中，在28 ℃光照、28 ℃黑暗、32 ℃ 光照、32 ℃黑暗4种条件下诱导愈伤。待长出可见的芽和愈伤后，将芽掐掉，愈伤朝上继续培养2周，2周之后，将有活力的愈伤移入新NB诱导培养基继代培养15 d，15 d后挑出颜色鲜黄、表面光滑，直径大小约为3 mm左右的愈伤组织颗粒，作为基因枪转化的受体材料。
1.4.2不同继代次数的愈伤组织挑选籽粒饱满的日本晴成熟种子，粗糙去壳，再挑选胚完整而无裂纹的种子，用70%的乙醇浸泡60 s，再用体积分数30%次氯酸钠溶液（有效氯≥5%）中浸泡15 min，重复该操作1次，用无菌水冲洗3～5次，再将种子置于灭菌的垫有滤纸的培养皿中于超净台上吹干，然后接入NB培养基中，在32 ℃光照条件下诱导愈伤。待长出可见的芽和愈伤后，将芽掐掉，愈伤朝上继续培养2
表1水稻组织培养基
培养基成分诱导、继代NB培养基+2 mg/L 2，4-二氯苯氧乙酸 pH值5.8预分化培养基NB基本培养基+5 mg/L 脱落酸+2 mg/L 6-苄氨基嘌呤+0.5 mg/L 萘乙酸 pH值5.8分化培养基NB基本培养基+3 mg/L 6-苄氨基嘌呤+0.5 mg/L 萘乙酸+13g/L山梨醇+50 mg/L羧苄青霉素 pH值5.8生根培养基1/2MS基本培养基+20 g/L蔗糖+2mg/ml 多效唑 pH值5.8MS大量、MS微量、B5有机、Fe-EDTA、30 g/L蔗糖MS基本培养基2 mg/L 2，4-二氯苯氧乙酸、300 mg/L水解酪蛋白、100 mg/L 肌醇3 g/L植物凝胶 pH值5.8高渗培养基NB培养基+2 mg/L 2，4-二氯苯氧乙酸+47 g/L甘露醇+47 g/L山梨醇 pH值5.8
周之后，将愈伤组织等分为3组，从1组中挑出颜色鲜黄、表面光滑、直径大小约为3 mm左右的愈伤组织颗粒，直接作为基因枪转化的受体材料。其余2组移入新的NB诱导培养基进行继代培养。15 d后，将继代培养的愈伤组织分为2组，1组进行第2次继代，另一组中挑取颜色鲜黄、有活力的愈伤组织进行基因枪轰击。2周后，从经过2次继代培养的愈伤组织中挑出合适的愈伤组织颗粒，作为基因枪转化的受体材料。
1.5洁净DNA转化
1.5.1质粒提取pCB1质粒提取方法采用传统的碱裂解法。
1.5.2bar基因表達框回收根据图1，用PstⅠ和BssHⅠ双酶切质粒pCB1产生1.61 kb的bar基因表达框。参照TaKaRa Agarose Gel DNA Purification Kit Ver 2.0试剂盒回收目的片段。
1.5.3基因枪转化参照Weeks等的方法[4]制备金粉微弹悬液，以1 mg/mL鱼精蛋白作为DNA沉淀剂，轰击时氦气压力为7.59 MPa，轰击距离为5 cm，进行基因枪转化。
1.6愈伤组织分化、幼苗生根及移栽
将经过基因枪轰击的愈伤组织转移至预分化培养基培养10 d后，转移到分化培养基上，每个分化瓶放置1颗愈伤，待长出绿苗至6～7 cm时转移到生根培养基上生根，待根系生长至2～3 cm时，移出培养瓶，用清水冲洗植株及根上黏附的培养基，随后移入转基因苗圃中。
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1.7转基因植株的PCR检测
按Edwards等的方法[5]提取待测的叶片总DNA。PCR体系为20 μL，包括1.0 μL 模板，0.2 μL Taq酶，2.0 μL dNTPs（2.5 mmol/L），2.0 μL 10×緩冲液，1 μL引物1（10 μmol/L），1 μL 引物2（10 μmol/L），9.8 μL 双蒸水。bar基因引物P1序列为5′-CAGGAACCGCAGGAGTGGA-3′；引物P2序列为5′-CCAGAAACCCACGTCATGCC-3′；可扩增出大小372 bp的DNA特异性片段。PCR反应参数条件：95 ℃ 预变性5 min；94 ℃变性1 min，55 ℃退火1.5 min，72 ℃ 延伸 2 min，35个循环；72 ℃延伸10 min。PCR扩增产物检测采用1%的琼脂糖凝胶，将PCR扩增体系加以体积比为 10 ∶1 的溴酚蓝上样电泳，EB染色后用凝胶成像系统进行扫描成像观察记录图片结果。
1.8转基因植株的抗性鉴定
转基因植株移栽到大田中，存活后用0.32% Basta涂抹叶片，7 d后统计检测植株对除草剂抗性。
1.9数据处理
绿苗分化率=分化绿苗数/轰击愈伤组织数×100%；
阳性植株率=PCR阳性植株数/绿苗数×100%；
转化率=PCR阳性植株株数/轰击愈伤组织数×100%。
每个处理重复3次，结果取平均值，采用t检验比较处理与对照的差异显著性。
2结果与分析
2.1转基因水稻植株的PCR检测结果
利用bar基因序列设计引物对bar基因表达框转化的水稻阳性植株基因组DNA进行PCR扩增检测，以pCB1质粒为阳性对照株及未转化日本晴基因组DNA为阴性对照，进行PCR扩增（图2）。
2.2不同诱导条件培养的愈伤组织对洁净DNA转化效率的影响
4种不同条件下诱导出的愈伤组织作为基因枪转化的受体材料，对洁净DNA转化率的影响结果见表2、图3。从表2中可知，温度和光照条件都能影响水稻植株绿苗分化率、阳性植株率和转化率的改变。以28 ℃黑暗处理为对照组，经t检验分析，32 ℃光照条件下诱导的愈伤最终绿苗分化率极显著提高，转化率显著提高。在温度相同的条件下，光培养的愈伤
表2不同诱导条件下获得的水稻愈伤组织对洁净DNA转化率的影响
诱导条件重复轰击愈伤数
（个）绿苗数
（株）PCR阳性植株数
（株）绿苗分化率
（%）阳性植株率
（%）转化率
（%）32 ℃光照Ⅰ5820534.48258.62Ⅱ5818531.0327.788.62Ⅲ5618632.1433.3310.71x±s57.33±1.1518.67±1.155.33±0.5832.55±0.02**28.70±0.049.32±0.01*32 ℃黑暗Ⅰ5814424.1428.576.90Ⅱ5714324.5621.435.26Ⅲ5915425.4226.676.78x±s58.00±1.0014.33±0.583.67±0.5824.71±0.0125.56±0.046.31±0.0128 ℃光照Ⅰ5815525.8633.338.62Ⅱ6015425.0026.676.67Ⅲ5816427.5925.006.90x±s58.67±1.1515.33±0.584.33±0.5826.15±0.0128.33±0.047.39±0.0128 ℃黑暗Ⅰ5715426.3226.677.02Ⅱ6013321.6723.085.00Ⅲ5814424.1428.576.90x±s58.33±1.5314.00±1.003.67±0.5824.04±0.0226.00±0.036.30±0.01注：**表示差异极显著（P<0.01）；*表示差异显著（P<0.05）。表3同。
组织、长苗后绿苗分化率和阳性植株率都高于暗培养处理。在32 ℃光照诱导下的愈伤，经1次继代培养后，作为基因枪轰击材料，最终所得的绿苗分化率为32.55%，阳性植株率为28.70%，转化率为9.32%，是3个处理组中最高的。表明绿苗分化率的提高在一定程度上促进了阳性植株率的提高，阳性植株率的提高促进了最终转化率的提高。
从图3可知，32 ℃光照培养的条件下，水稻植株的转化率最高达到9.32%，28 ℃光照条件下转化率为7.39%，32 ℃黑暗条件下转化率为6.31%，28 ℃黑暗条件下转化率最小，只有6.30%，在黑暗条件诱导时，最终转化率很接近。表明用洁净DNA技术转化水稻时，32 ℃ 光照条件下诱导的愈伤组织作为转化的受体材料，转化率最高。
2.3不同继代次数的愈伤组织对洁净DNA转化效率的影响
3种不同时期的愈伤组织作为基因枪转化的受体材料，对洁净DNA转化率的影响结果见表3。从表3中可知，不同继代次数的愈伤组织作为受体材料，最终所得的水稻植株绿苗分化率、阳性植株率和转化率都不相同。以初代培养的愈伤组织作为对照组进行t检验，经1次继代培养后，绿苗分化率得到极显著提高，达到32.55%，经2次培养后，绿苗分化率显著降低，仅有21.91%；经1次继代培养后，转化率也得到显著提高。
从表3还可知，1次继代培养的愈伤组织作为转化受体材料，水稻植株的转化率最高，为9.32%，其次是初代培养，为575%，而2次继代培养的愈伤组织作为轰击材料得到的转化率最低，只有3.57%。表明经过1次继代培养的愈伤组织作为基因枪转化的受体材料，进行洁净DNA转化时转化率最高。
2.4植株抗性鉴定
将PCR检测阳性植株移栽至大田，成活之后对阳性植株进行抗除草剂试验，即在水稻植株叶片上涂抹0.32%的 Basta 溶液，7 d后统计成活情况。发现转基因植株的叶片及整株均不受影响，而非转基因植株的叶片变褐枯死（图4）。表明转基因植株具有对Basta 的抗性。表3不同时期愈伤组织对洁净DNA转化的影响
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愈伤时期重复轰击愈伤数
（个）绿苗数
（株）PCR阳性植株数
（株）绿苗分化率
（%）阳性植株率
（%）转化率
（%）初代培养Ⅰ6015225.0013.333.33Ⅱ5815425.8626.676.90Ⅲ5714424.5628.577.02x±s58.33±1.5314.67±0.583.33±1.1525.14±0.0122.86±0.085.75±0.021次继代培养Ⅰ5820534.4825.008.62Ⅱ5818531.0327.788.62Ⅲ5618632.1433.3310.71x±s57.33±1.1518.67±1.155.33±0.5832.55±0.02**28.70±0.049.32±0.01*2次继代培养Ⅰ5513323.6423.085.45Ⅱ5712121.058.331.75Ⅲ5712221.0516.673.51x±s56.33±1.1512.33±0.582.00±1.0021.91±0.01*16.03±0.073.57±0.02
3讨论
基因枪转化过程中，通常选用生理活性高、再生能力强的外植体作为转化受体，有利于转化率的提高。本研究中选用成熟胚诱导的愈伤组织作为转化受体材料，转化率比幼胚会相对偏低，愈伤在培养过程中易褐化。针对上述问题，应严格注意成熟胚诱导愈伤过程，尽可能在短期内完成诱导过程，减少愈伤的褐化率。
Toki认为温度控制在32 ℃可以有效提高酶的活性，加快愈伤组织的生长[6]。刘萍等将春小麦在32 ℃条件下诱导，出愈率也普遍提高[7]。本试验结果与前人研究结论一致。选择在32 ℃条件下诱导，可以使水稻愈伤组织生长迅速，可以保证酶活，使其本身处于较高活性状态，间接促进水稻植株转化率的提高。在诱导愈伤时，光照能有效调节细胞的分化状态，促进愈伤诱导，愈伤诱导率明显高于暗培养，光培养能大大缩短诱导愈伤的周期，减少愈伤组织褐化率，间接促进转化率的提高。
本试验结果表明，经过1次继代培养后的愈伤组织作为基因枪转化的受体材料所得转化率最高，胡张华等的研究结果[8]一致。因为在初代培养时期，许多细胞分裂刚处于分裂初期，活力不够旺盛，并不是T-DNA整合摄入的最适宜时期。经过2次继代的愈伤组织，随着培养时间的延长，褐化率明显增加，细胞活力和分裂能力也开始下降，不利于T-DNA的整合摄入。经过1次继代的愈伤组织，生理活性和再生能力都处于最佳状态，细胞分裂旺盛，能够承受基因枪轰击并且易于接受转化。
本试验结果以成熟的粳稻品种为水稻材料，在32 ℃光照条件下诱导愈伤，然后经过1次继代培养的愈伤组织，作为基因枪转化的受体材料，对洁净DNA转化效率最高。
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优化操作对转化炉效率的影响 篇3
目前公司主要的氢气来源除一部分来自催化重整装置外, 大部分由制氢装置提供。因此,提高制氢的转化炉效率不仅可以有效的满足公司对氢气总量的需求,而且在提高能效,减少废气排放有积极的作用。我公司采用烃类和水蒸气按比例混合,在一定温度、压力和催化剂作用下进行转化反应产生氢气。承载这一重要功能的转化炉,不仅在制氢装置中起着举足轻重的作用,也是投资最大和能耗最多的设备,其运行效率和可靠性对整个装置影响非常大。为了提高操作工操作水平,在节能降耗工作做出努力,结合公司的低成本战略方针,优化转化炉的操作就非常重要,本文通过对转化炉温度、流量、压力三个方面来优化,以提高转化炉效率。
1优化操作提高转化炉效率
1.1本装置转化炉的特点
本装置采用的是顶烧式的转化炉,燃烧器安装在辐射室的顶部,共5排30根火嘴,每排6只,火焰由上往小燃烧,通过引风机强制通风,使火焰垂直向下,烟气流动方向与炉管内的介质流动方向一致。转化炉炉管共分4排,一共60根。最高管壁温度和最大热强度在距离转化炉顶部3 ~ 5 m处,即燃烧器火焰的头部。因为烃类转化反应是强吸热反应,维持烃类转化反应所需要的热能主要是通过辐射以及烟气传给反应物,在炉管的进口处,烃类原料的分压较高,转化反应只受到催化剂活性和热传递速率的限制,在炉管出口转化反应已经基本完成, 原料的分压已较低,吸热量变得很小。这种顶烧炉由于上部火焰温度高,炉管上部的传热速率快,因而恰好满足了转化反应上部新鲜原料反应速度快,吸热量大的工艺要求。
废热锅炉是利用转化炉的余热,将水加热产生蒸汽的受压设备,它为制氢装置本身提供足够的反应用的工艺蒸汽,剩余的蒸汽外供到外部高压蒸汽管网。因此废热锅炉系统是制氢装置的重要组成部分,它的安全运行对制氢装置乃至联合装置是至关重要的,为此要严格遵守有关废热锅炉操作规程,确保制氢装置安稳运行。
1.2优化操作提高转化炉效率
通过结合公司开展的低成本战略方针为抓于,动员制氢装置全体操作人员,积极开展以 《优化操作对转化炉效率的影响》为课题,对转化炉的操作进行全面优化。
转化炉的优化操作方法较多主要从温度、流量、压力三个方面来优化。
1.2.1烘炉操作对转化炉效率的影响
首先从温度方面来优化。转化炉是一种高温设备,所以温度的优化主要分为优化保温和优化烟气温度两个方面。优化保温主要为炉内墙的保温耐火砖一一定要使用高性能的保温材料,在开车过程中要严格按照升温曲线进行升温,并控制好升温速率。实践证明,如果没有按照升温曲线进行升温,炉墙内的水分蒸发过快,极容易导致炉墙的开裂,使转化炉的炉墙外壁温度过高,而降低转化炉的热效率[2]。理想的升温曲线如图1所示。
此时的炉墙外壁温度通过十个测点得约在50 ℃ 左右,而且温度分布较均匀,如图2所示。
从图3可以看出不按升温曲线升温,那么炉墙的内壁保温已遭到破坏,温度分布不均匀,从而降低转化炉的热效率。
除了炉墙方面的因素,对转化炉顶管线、炉顶制板等外保温也非常重要。良好的外保温不但能提高转化炉热效率降低转化炉的负荷,而且对人员的操作也创造了一个较安全的环境, 使工人在操作的时不容易受到高温烫伤的伤害,并且提高了转化炉的进口温度。实践证明炉顶的外保温良好可以减少炉进口热损失在10 ℃ 左右,转化炉少加热10 ℃ ,可以节约每小时25 Nm3的瓦斯气,所以从节能角度出发炉顶管线的保温完好是有为必要的[1]。
1.2.2我装置转化炉烟气温度主要存在的问题
除了控制炉墙和炉顶制板温度外,转化炉后的排烟温度也是一个很重要的指标。降低转化炉排烟温度是制氢行业一个重要的课题,所以在提高转化炉热效率方面,降低排烟温度是一个很值得研究的问题。降低排烟温度的瓶颈主要表现在空气预热器的换热效果及烟气废热锅炉的换热效果[3]。
目前制氢Ⅱ转化炉烟气温度主要存在以下问题:
( 1) 排烟温度高。进出空气预热器各工质温度与设计值对比见表1。
从表1可以看出,转化炉空气预热器入口温度实际值在420 ℃ ,排烟温度高达235 ℃ ,超出设计值较多,而空气出预热器温度约为243 ℃ ,远未达到346 ℃ 的设计温度。
( 2) 排烟温度呈上升趋势。在生产负荷、烟气入预热器温度和空气温度基本不变的情况下,烟气出预热器温度目前上升至235 ℃ 左右,说明热管管束的整体传热效果在逐渐下降。
造成造成烟气温度超标的主要原因如下:
( 1) 转化炉混合燃料( 炼厂干气 + PSA弛放气) 中,氢组分及CO2较高,燃烧后烟气负荷较大,加重对流室各热回收段的负荷,且总回收热负荷未达到设计值。
( 2) “烟气走廊”现象,造成烟气换热效果差,空气预热器入口温度超标。
( 3) 热管有失效现象,高温烟气加速热管失效,造成空气预热器热效率下降,烟气出口温度超标。
目前车间针对制氢Ⅱ烟气温度高的问题已经制定了改造计划。
改造计划主要从下面几个方面进行:
( 1) 对于空气预热器通常采用金属管束,金属管束的优点的强固缺点是在开停车的时候由于烟气温度较低,容易产生露点腐蚀,所以转化炉采用新型的玻璃管束,玻璃管束内外壁涂成黑色,增加传热系数,而且玻璃管束也较容易清洗。所以对烟气的降温提高燃烧空气温度效果很好。其缺点是在维修时容易破碎,所以拆装时要特别小心。根据实测数据采用了玻璃管束后,烟气的排烟温度可达到160 ℃ 左右[6],比金属管束下降了20 ℃ 左右,从而提高了炉子的热效率。
( 2) 对制氢二套转化炉炉膛内衬里表面积进行热辐射节能涂料的喷涂。耐高温辐射涂料节能原理在于其较高的法向辐射率,喷涂后,在高温下形成金属陶瓷膜,使得炉壁黑度明显增加,辐射能力明显提高。同时,高温辐射涂料在高温下,它的辐射远红外波穿透能力极强,能够顺利穿透炉管和介质,使得介质内外层同时受热和受热均匀。再者,远红外波亦能穿透燃料本身,使里层燃料吸收远红外波产生能级跃迁,加速燃料的充分燃烧,达到节能的目的。
( 3) 增加烟气折流挡板,改变 “烟气走廊”中烟气的流动方向,增加气流的湍动程度,使截面温度分布均匀,增强传热效果[4]。
对于烟气废热锅炉热效率后的问题,尤其要控制好锅炉水的水质。较差的水质容易引起管束结垢而使管束局部高温而爆裂。所以在控制水质方面是防止爆管重要指标。其次是利用停车期间对管束进行酸性以保持内壁清洁。平时在操作中,应注意压力的变化,特点是在开车期间,由于管束流量较小容易导致偏流降低热效率,所以操作中因尽可能的提高流量防止偏流。总之通过正常的维护和正确的操作,提高转化炉的热效率。
1.2.3流量对转化炉炉效率的影响
从流量方面来优化,在流量方面主要可以优化的指标也是两个方面,一个是燃烧空气流量的优化,另一个是转化炉进料流量的优化。
燃烧空气量的优化可以大大的节约能源,过多的燃烧空气补入量,虽然能充分保证燃烧的完全性,但也大大提高了烟气的排烟温度及燃料的消耗。所以对燃烧空气量进行了定量的细化,即: 1燃烧剩余空气氧含量应控制在3% ~ 4% 之间,这样既能保证燃烧的充分,又能节约能耗。2保证蒸汽温度大于380 ℃ ,制氢装置工艺条件中需要配比大量的过热蒸汽参加反应,这些蒸汽的来源全部由烟气废热锅炉提供,所以烟气量的大小将直接影响蒸汽量的产生,所以在减少燃烧空气量的同时要合并考虑锅炉的发汽量。通过对转化炉燃烧空气量的优化, 使消耗的液化气燃料量下降了130 Nm3/ h,有效的实现了节能的目标,如表2所示。
转化炉进料流量的稳定优化,促使转化炉的转化率的稳定,由于系统较大进料流量波动较大,使炉管内的反应物料变化较大,所以大家采用优化系统压力,稳定进炉流量等一系列操作优化,从而使转化炉的流量稳定在一定的范围内,此时转化炉的出口转化率也得到了很好的控制,各月数值比较稳定, 如图4所示。
通过图5可以看出,进口流量的稳定对转化炉出口甲烷转化率的稳定有着非常重要的影响。最后从压力方面来优化操作,压力的优化主要是烧咀前燃烧空气压力的优化,燃料气压力的优化及进炉工艺气压力的优化和炉膛负压的优化。
1.2.4压力对转化炉炉效率的影响
燃烧空气压力在优化前本装置控制在0. 0025 MPa左右, 这样在生产运行中,大家发现一个问题当烧咀开度较小的时候一些烧咀容易熄灭,所以通过论证燃烧的空气压力优化到0. 0012 ~ 0. 0016 MPa之间,这样一来就完全避免上述情况使转化炉能在较安全的状态下运行,提高了转化炉的安全系数[5]。
燃烧气压力的优化原理也是这样,所以操作上把过高、过低的燃料气压力都视作为非法操作。因此把燃料气压力控制在0. 020 ~ 0. 030 MPa之间,这样燃烧的火苗长短适宜有效的防止了火苗扑炉管的现象。从而使炉膛内温度分布均匀,使转化率有了较大的提高,如表3所示。
转化炉进料压力的优化,主要控制进料蒸汽量的变化,由于工艺流程的设计使蒸汽压力的变化直接影响到进料压力的变化。控制流量的变化关键控制烟气量的变化,所以转化炉的操作是系统性的问题,控制好了进料压力,使转化率能较恒定的维持在一个程度。
炉膛负压的优化,在操作习惯上转化炉炉膛负压一般控制在 - 300 ~ - 100 Pa范围,通过检测发现转化炉的热效率比较低,通过测得数据热效率一般在85% 左右,后来大家通过反复论证决定尝试将转化炉的炉膛负压控制在 - 100 ~ 200 Pa之间, 这样一来大大降低了转化炉后的空气泄漏系数,提高了转化炉的热效率,并且也进一步节约了燃料气的消耗。
2结论及存在问题和建议
通过对转化炉的操作进行全面优化,结合实际生产对比可以得出优化操作对提高了转化炉的炉效率有一定的影响。经过优化操作前后的结果如表4。
总而言之,转化炉的优化操作不是一个单一的操作,而是通过多方面的系统性的优化操作,使转化炉的热效率及转化率有了总体的改观。但是进一步优化操作以提高制氢效率,还需要再技术和优化操作上作进一步研讨。
目前我装置主要问题和建议有以下几个方面:
( 1) 在用弛放气为燃料时,转化炉热效率仅为87% ,偏低。
( 2) 烟气温度过高,现在已达到235 ℃ ,急需对烟风系统进行改造。
( 3) 以烧PSA弛放气为主。PSA弛放气为间歇性弛放气体,虽然经过两个缓冲罐的缓冲,但波动还是偏大,造成炉膛负压及氧含量波动较大,且上层温度偏高,不好控制。
( 4) PSA程控阀内漏较为严重 ( 开工初期加重) ,弛放气量过大,在炉子全烧弛放气的情况下,还出现弛放气过剩现象。
( 5) 由于PSA程控阀内漏严重,造成PSA氢收率下降, 在开工初期的氢收率估算约89% ,现在氢收率约为81% ( 设计值为 > 90% ) ,每小时泄漏量超过1000 Nm3。建议在合适的时候,安排停工对PSA程控阀进行维修。
参考文献
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转化效率 篇4
目前, 综合国力的竞争归根结底是科学技术的竞争, 科技进步和创新成为经济发展的决定因素和强大动力。科技与经济的结合日益紧密, 科技成果向现实生产力的转化和产业化为整个经济的增长发展不断注入新的活力和提供强大支撑。现今对我国科技成果转化相关领域的研究主要集中在有关科技成果转化中的政府职能作用研究, 科技成果转化的动因分析, 科技成果转化的供需矛盾分析和某一专业领域的科技成果转化模式的分析研究[1], 对有关科技成果转化效益的评价方面的研究较少, 而且测度方法也不成熟, 主要以科技成果转化率、科技成果应用率、科技成果推广率等单一指标来衡量。因此, 构建一套比较完整的评价指标体系和科学的评价方法变得尤为重要。
一、科技成果转化效率评价指标体系
科技成果转化是把科技活动的成果转变为现实生产力, 即科技成果的商品化和产业化。科技成果转化效率的评价是对科技成果转化后的商业化和产业化的效果优劣的评价。本文的研究重点是提供一种基于熵值法确权的科技成果转化效率的评价指标体系和综合评价模型。基于上述方法, 地方科技成果转化主体可以通过科技成果转化效果来分析该地区在转化过程中的得与失, 为提高我国各地区科技成果转化效率提供相关决策信息。
科技成果转化效率的评价是为了对我国各地区科技成果转化的效益进行综合比较分析, 设定评价指标体系, 运用基于熵的综合评价方法对各个地区的科技成果转化水平进行定位, 从而为各地区的科技成果转化指明方向, 为提高转化效率提供依据。
(一) 构建评价指标体系的原则
科技成果转化效率评价指标体系的原则是指在建立评价指标和筛选评价指标过程中应遵循的原则, 它包括: (1) 全面性原则。所有指标应该涵盖科技成果转化的过程, 依据科技成果转化的科学内涵及性质特点, 反映科技成果转化的实际情况, 而且每一个指标应尽可能边界清晰, 避免相互包含。 (2) 客观性原则。所有指标应该考虑科技成果转化的客观规律, 符合科技成果转化的内在机理, 具有客观的含义, 尽可能的不受主观因素的影响。 (3) 可比性原则。应注意指标内容、口径、计算方法在纵向和横向上的可比, 对于不同地区的同一指标计算口径保持一致。 (4) 可行性原则。指标体系的建立要以现实条件为前提, 具有可操作性。如果选取的指标过多, 而又收集不到数据, 研究结果也缺乏实际意义。
(二) 科技成果转化效率评价指标体系的确定
1. 科技成果转化效率的评价内容。
当前我国企业界对科技成果转化的评价, 主要侧重于经济效益的评价[2]。由于外部性作用, 科技成果转化的关联主体和政府主管部门对科技成果转化的评价, 主要侧重于社会效益的评价;学术界对科技成果转化的评价主要侧重于对经济效益和社会效益的评价, 尽管学术界对经济效益和社会效益评价展开了大量研究, 但是研究过于理论化, 缺乏实用性。
本文结合科技成果转化的特点, 确认我国对于科技成果转化效率的评价应该综合体现为以下四个方面: (1) 经济效益。主要体现出科技成果商品化、产业化后的盈利能力、获利能力、促进经济增长的能力等方面。 (2) 社会效益。科技成果的商业化和产业化往往会对某一地区的人民生活质量带来变动, 会提高居民的生活水平。同时由于科技成果转化的运转往往会带来更多的专家学者对该成果转化的研究热情, 会为进一步的科技成果转化提供宝贵的理论指导和技术支持。 (3) 科技效益。科技成果转化效率的评价离不开科技效益, 主要考核技术流向地域合同数、专业技术人员数和科技成果扩散的范围[3]等方面。 (4) 环境效益。任何时期, 我国的经济发展都不应该以环境的破坏为代价, 要坚持经济的可持续发展, 实现人与自然和谐共处。科技成果的商品化、产业化所带来的环境效益同样不能忽视。环境效益主要从固体废弃物、废水和废气三个方面考察科技成果转化对环境的影响程度。
2. 构建评价指标体系。
依照指标体系的构建原则, 通过相关性分析, 本文构建了我国科技成果转化效率的评价指标体系, 如表1所示。科技成果转化效率的评价指标体系由1个目标层指标、4个准则层指标和12个指标层指标构成, 其中的12个指标层指标的具体含义如下:
(1) 销售利润率 (C11) 是指科技成果转化新产品的税前利润总额与销售收入之比。比值越大则表示利润率越高, 越能刺激科技成果转化的积极性。用公式表示为:
(2) 投资收益率 (C12) 是指成果转化的收益与成果转化的投资之比。其中科技成果转化的收益包括成果转化后节约的成本、增加的收益以及技术转让带来的收益, 科技成果转化的投资包括购买技术的价格、开发的费用和投入的投资额, 比值越大表示投资收益率越高, 越有利于投资资金在科技成果转化中的集聚, 用公式表示为:
(3) 成果转化收入占GDP的比重 (C13) 是指成果转化带来的产业收入在地方GDP中所占的比重, 比值越大说明由于科技成果转化对经济的促进增长作用越大, 用公式表示为:
(4) 城镇居民恩格尔系数 (C21) 是指城镇居民的食品支出总额占个人消费支出总额的比重, 它反映了一个地区的居民生活情况, 最主要指标就是居民恩格尔系数。科技成果转化的成果最先应用于消费欲望和消费能力较强的城镇居民, 可以选择城镇居民恩格尔系数来判断科技成果转化的社会效益, 该比例越小表示该地区科技成果转化的效果越好, 居民生活水平越高。
(5) 核心刊物发表的论文数 (C22) 是指科技成果转化过程中在SCI、EI、ISTP等核心刊物上发表的论文数量, 为促进进一步的科技成果转化提供研究方向[4]。
(6) 国内专利申请受理数 (C23) 是指各个地区在国内申请的专利数量, 为进一步的科技成果转化提供技术支持。
(7) 技术流向地域合同数量 (C31) 是指一个地方在一年内从其他地方购进的技术合同的数量, 在一定程度上反映了该地区促进科技进步和成果转化的积极性高低[5]。
(8) 专业技术人员数量 (C32) 是指一个地方在一年内参与科技成果转化的所有专业人员的全时劳动量, 反映了该地方在科技方面的人力资源数量。
(9) 科技成果扩散的范围 (C33) 是指某地区转化的科技成果平均被应用于多大的范围或者多大的程度, 该目标的评价标准是: (1) 被多个行业采用; (2) 被本产业普遍采用; (3) 某系列产品广泛采用; (4) 某特定产品采用。
(10) 固体废物综合利用率 (C41) 是指某地区对包括工业、生活带来的固体废弃物的综合利用程度, 能否做到变废为宝的程度, 这是测量一个地区由于科技成果的使用所带来减少固体环境污染的效益指标。
(11) 废水排放达标率 (C42) 是指某地区的达标污水排放量占所有污水排放量的比重, 反映了一个地方由于科技进步而提高了治理污水的环境效益。
(12) 废气去除量 (C43) 是指在所有废气排放量中消除的废气数量, 也是从技术进步、废气治理的角度来测评环境效益的指标。
二、科技成果转化效率综合评价模型
(一) 熵值法原理
本文引入客观赋权法中的熵值法进行指标确权, 避免了主观赋权法在确权过程中由于没有统一的客观标准, 受评价者个人的主观性影响, 造成评价结果的偏差。它是由评价指标值构成的判断矩阵来确定指标权重, 它能尽量消除各指标权重计算的人为干扰, 使评价结果更符合实际, 其原理是:在信息系统中的信息熵是信息无序度的度量, 信息是系统有序程度的度量, 信息熵越大, 信息的无序度越高, 其信息的效用值越小, 其指标的权重也越小;反之, 信息熵越小, 信息的无序度越低, 其信息的效用值越大, 其指标的权重也越大。
(二) 熵值法确权过程
基于熵值法的评价指标客观赋权包括三个方面的内容:采集客观实证数据、对实证数据进行标准化处理和依据熵值法确定指标权重。具体的确权步骤如下:
1. 根据采集的客观实证数据, 构建一个 (Xij) m×n矩阵, 表示基于n个评价指标的m个待评对象的判断矩阵, 其中xij表示第i个待评对象的第j个指标值, 而且1≤i≤m, 1≤j≤n。
2. 用极差变换法对原始数据进行标准化处理。原始的指标数据之间量纲不同而且指标间的数量级也存在明显的差异, 因此需要对原始指标数据进行标准化处理。其计算公式如下:在判断矩阵 (Xij) m×n中,
其中, 正向指标是指标数值越大越好的指标, 负向指标是指标数值越小越好的指标。由此得到了极差变换的标准化矩阵 (Yij) m×n。
3. 计算评价指标的熵值Hj:
4. 计算差异性系数gj:
即对于给定的j, xij的差异性越大, 则Hj越小, gj就越大, 则该项指标对于待评的对象的比较, 作用较大, 指标越重要。
5. 权重wj的计算:
(三) 熵值法指标确权
数据来源于2009年、2010年的中国科技统计年鉴、中国统计年鉴和中国环境统计年鉴。汇总2009年的我国各省、直辖市的科技成果转化情况, 依据上述熵值法的确权过程, 得到我国科技成果转化效率评价指标的权重, 结果如表2所示。
(四) 基于熵的综合评价模型
设第i个待评对象第j个评价指标的的评价指标值为uij, 利用熵值法计算出来的权重为wj, 则基于熵的综合评价值则为Ui, 其计算公式为:
其中 (1≤i≤m) , Ui的取值范围为[0, 1]。当Ui趋近于0时, 该地区的科技成果转化效率较低, 而当Ui趋近于1时, 该地区的科技成果转化效率较高。
三、科技成果转化效率的实证分析
(一) 评价结果
本文对2009年我国31个省市自治区科技成果转化的四大效应的12个指标值进行汇总, 运用熵的综合评价模型来对我国31个省市自治区的科技成果转化效率进行评价, 得到评价值如表3所示。
(二) 结果分析
由表3和知, 31个省市自治区的科技成果转化效果大体可以分为4个类别:
第一个类别的转化效率评分是介于0.75-1之间, 说明该类地区的科技成果转化效率非常优秀, 转化的经济、社会、科技和环境效益都非常的显著。由结果看来, 没有省市自治区的评价分数位于该区域, 说明我国所有地区科技成果转化的效果没有优秀的, 表明我国的科技成果转化效率的整体水平没有达到优秀, 还有很多的提升空间。
第二类别的转化效率评分是介于0.5-0.75之间, 说明该类地区的科技成果转化效率良好, 转化的经济、社会、科技和环境效益都比较显著。位于该评价区域的地区有北京、上海、江苏、浙江和广东, 这五个地区是我国经济发展比较迅猛的政治中心和东部沿海城市, 具有良好的政策环境、经济环境、资源环境和技术环境, 说明了科技成果转化效率与经济的发展息息相关。
第三类别的转化效率评分是介于0.25-0.5之间, 说明该类地区的科技成果转化效率中等, 转化的经济、社会、科技和环境效益都还可以。位于该评价区域的地区有天津、河北、辽宁、吉林、安徽、福建、山东、河南、湖北、湖南、重庆、四川和陕西。这13个地区大部分位于我国的中部地区, 无论是科技成果转化的效率还是经济发展水平都仅次于东部沿海地区, 需要发挥该类地区的各种资源优势, 相关政策引导, 进一步提高科技成果转化的效率。
第四类别的转化效率评分是介于0-0.25之间, 说明该类地区的科技成果转化效率较差, 转化的经济、社会、科技和环境效益不高。位于该评价区域的地区有山西、内蒙古、黑龙江、江西、广西、海南、贵州、云南、西藏、甘肃、青海、宁夏和新疆。这13个地区主要位于我国的西部地区和少数民族地区, 经济发展相对滞后, 无论科技成果转化的人力资源还是财力资源都比较缺乏, 需要相关政策偏斜、人才引进等提高科技成果转化的有效性。
四、结论
目前, 对我国科技成果转化效率的综合评价研究定性的较多, 定量的较少。本文依据构建指标体系的基本原则, 从经济、社会、科技和环境四个方面入手, 构建了我国科技成果转化效率的评价指标体系, 运用熵的原理建立了我国科技成果转化效率的评价模型, 对我国2009年31个省市自治区的科技成果转化效率进行评价, 证明了该指标体系和评价模型的可行性和实用性, 为我国科技成果转化效率评价的进一步研究提供参考和依据。
摘要：从经济效益、社会效益、科技效益和环境效益方面, 本文对我国科技成果转化的效率展开分析。基于熵值法的综合评价模型, 通过构建我国科技成果转化效率的评价指标体系, 对我国31个省、直辖市的科技成果转化效率进行综合评价, 旨在为科技成果评价提供参考。
关键词：科技成果转化效率,熵值法确权,综合评价
参考文献
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转化效率 篇5
一、以课堂教学为突破口, 转化提高中等生
中等生是班级人数最多的群体, 可塑性最强。转化好了, 将变成学优生, 带不好, 将变成学困生。提高转化中等生的主阵地是课堂, 必须让中等生成为课堂的主角, 充分调动中等生的积极性。首先必须充分利用课堂45分钟, 提高中等生的课堂参与率, 让中等生能真正跟着教师的思路走, 能听懂教师的授课内容, 能积极地参与教学活动。中等生的课堂参与率高一、高二年级不能低于90%, 高三年级不能低于85%。达不到这个标准, 要么是难度太大不适合于中等生, 要么是教法不当。造成的结果是师生没有互动, 教师夸夸其谈, 学生睡觉、玩、看小说……这样就永远转化不了中等生。因此教师应该做到以下几点。
(一) 精心备课, 既备教材又备学生
多鼓励中等生回答问题, 把机会留给他们。尤其是多设计一些让中等生能够回答或“跳一跳”就能够回答的问题, 与他们分享成功的喜悦。
(二) 上课时, 一定多多关注中等生
时时关心、鼓励他们, 及时、合理、适度地进行表扬, 最大限度地激起他们的学习欲望及动力!
(三) 以中等生为主体, 形成各种类型的学习兴趣及帮扶小组
在班级中开展多种形式的学习促进活动, 激励中等生, 引发良好的学习动机。构成学优生、中等生、学困生整体推进、全面开花的格局。
二、在教育转化工作中应对中等生充满爱心
陶行知先生说谁不爱学生, 谁就不能教育好学生。教育实践也告诉我们, 爱是一种最有效的教育手段, 可以使浪子回头。当学生体验到教师对自己的一片爱心和殷切期望时, 他们就会变得“亲其师而信其道”。在这方面教师应当尊重、信任中等生, 逐步消除他们的疑虑。因为学习一般, 备受冷落, 他们会比较自卑, 对外界敏感, 虽外表“坚硬”, 但内心深处仍渴望得到他人的理解与信任。教师应走出心理误区, 尊重中等生的人格。嫌弃、批评等变相体罚, 都会伤害学生的自尊, 引发其逆反情绪及对抗行为, 也暴露出教师的褊狭和无能。
三、整合各种资源与方法, 提高中等生的成绩
(一) 调动中等生的学习兴趣
兴趣是学习的首要动机, 有兴趣才会去投入、追求, 才会自觉地学习。新课改就是要通过各种方式激发学生的兴趣, 只有让他们愉快地学习、愉快地活动, 把学校变成学习生活的乐园, 才能让学生对学习产生深厚的兴趣, 从而调动起学习的积极性和自觉性。
(二) 培养中等生的坚强意志
中等生缺少学习意志, 往往遇到挫折就容易气馁。研究显示, 成绩优秀的学生除智能优异外, 都较自信、好胜, 想要学什么或干什么就非学好干好不可, 表现出坚毅顽强的意志。为此, 要在生活中、学习上培养中等生的意志。让他们正确对待失败和成功, 当学生在学习上、生活中遇到困难与挫折, 要引导他们从失败中找出可以改进的因素, 帮助他们提高学习技能, 从而培养坚强意志。
(三) 帮助中等生提高学习成绩
对于中等生, 教师要做到“小步子、快反馈、多矫正、勤表扬”, 适应他们, 使他们上课听得懂。这就要求教师必须紧紧抓住课堂教学这个中心环节, 在面向全体学生时, 把教学精力放在中等生上。教师在备课时, 要备中等生的基础和知识上的缺陷, 在课堂上更多地对中等生进行提问, 提出的问题要适合中等生的基础和水平, 使其能够回答上来, 以激发中等生学习的积极性。此外, 还要在课外给予他们适当的功课辅导, 使他们的学习成绩逐步提高, 从而让他们体会到学习的乐趣, 增强学习的自信心和积极性。
转化效率 篇6
一、转化搭建了新旧知识之间的桥梁
新课标指出,教师教学应该以学生的认知发展水平和已有的知识经验为基础。因此,在学习新知识时,教师可以通过将其转化为学生已经熟练掌握的旧知识,使学生自然而然地过渡到对新知识的理解和掌握上来。这样不仅搭建起了新旧知识之间联系的桥梁,还能实现新旧知识间的“无缝连接”。
如,教学“小数乘法”时,可以通过与整数乘法的联系来实现对小数乘法的理解与掌握。首先可以让学生通过例题进行初步感知,从而发现小数乘法的规律。如可以让学生先计算254×12=?这对于学生来说是一个很简单的问题,他们都能够在最短的时间内计算出来。这时给出2540×120=?学生就会进行相关的思考,发现两个因数都扩大了10倍,得出积扩大100倍,这时学习的目的已经展现了出来,那就是因数变化时积如何变化。在此基础上再让学生计算25.4×1.2=?就显得水到渠成。学生可以很轻松地得出“两个因数都缩小1/10,积缩小1/100”这一结论。由此就可以得出小数乘法的运算法则,即先用整数乘法进行计算,然后根据因数中缩小的倍数,将积也缩小到相应的倍数,也就是根据因数中小数的位数的和,将积向左数出小数的位数,点上小数点。
二、转化有利于学生理解运算算理
运算在整个小学阶段占有重要的地位,掌握运算的算理,让学生能够领会运算的实质是教师教学运算的关键。算理从具体的运算中得出,并指导下一步的计算,从而为后续的学习打好基础。小数乘除法运算的算理起于整数的乘除法,因此将小数转化为整数,类比整数乘除法的法则就可以得出小数乘除法的算理。
如,教学“一个数除以小数”时,同样可以让学生通过将除数转化为整数,再根据商不变性质来掌握一个数除以小数的算法。在组织这一节课时可以先让学生复习除数是整数的小数除法,如460.8÷36=?然后给出46.08÷3.6=?让学生先观察它们之间的区别。学生很明显就可以看出它们只是小数点的位置不同,除数变为了原来的1/10,被除数也变为了原来的1/10。这时引导学生用计算器算一下它们的结果。通过计算学生发现它们的结果是相同的,由此进行思考和探究,得出结论:计算除数是小数的除法运算时,可以先将除数中的小数转化为整数。这时关键的一点就是除数扩大多少倍,被除数也要扩大多少倍,这样才能保证商不变。
三、转化使知识得到了更深的拓展
转化不仅使学生更深刻地掌握了知识,还能够使学生在原有的水平上得到最大的提升,拓展学生的知识面,使知识向纵深化发展。小数乘除法不仅要求学生会进行笔算,还要求学生利用转化的思想由已知的条件,运用规律来直接得出结果,这样也就体现出了转化思想的应用深度。
如,教学“小数乘法”时,在学生已经能够掌握算理的情况下,教师可以给学生出示这样的问题:已知25×4=100,那么2.5×4=( ),0.25×0.4=( ),0.25×40=( )。学生通过计算发现了规律,对于小数点的位置就会有更深的认识。
又如,在教学“小数除法”时,可以让学生先计算432÷36,学生很轻松地就可以得出是12。在此基础上,再给出一组题目 :432÷3.6,43.2÷36,4.32÷3.6,4.32÷0.036,4.32÷360,43.2÷3600。学生通过做题可以发现其中的规律,并能用自己的语言总结出规律,这样再应用于实际问题的解决,既提高了速度,又提高了效率。
总之,转化思想运用到课堂教学中可以帮助学生更好地学习新知识,并能在学习中得到大的提升与发展。在这一转化中还能使学生感觉到学习是如此轻松,从而也就能够培养起学生的学习兴趣,使学生在不断获得成功的同时增强信心。
转化效率 篇7
在科技竞争力对经济增长的促进作用中,创新效率是联系两者的纽带。因此,创新转化效率是决定创新产出发挥经济效益的关键因素,也是经济增长的重要影响变量[1]。在经济发展研究中,对变量间互动关系的认识具有重要意义。在目前经济计量分析中,Granger在1987年提出的协整方法已成为分析非平稳经济变量间数量关系的最主要工具之一[2]。Granger因果检验方法是研究两个经济变量之间关系的有效方法,在认识经济变量间关系的研究中得到了越来越广泛的应用。例如在股票交易费用、交易政策等因素会导致股价的非对称调整;国家货币政策制度方面原因也会对通货膨胀率产生非对称调整行为[3]。对于科技创新与经济增长之间的关联作用,当前的大量研究已经证明经济增长与高技术产业的投入有较大的正相关性,科研投入对经济增长有明显的促进作用;但经济增长与科研机构的科研产出的相关性尚有待进行实证分析[4]。随着经济理论的发展,如在交易成本和政策反应的经济分析中,传统的线性协整分析不再合适分析,1997年,Balk和Fomby提出了阈值协整(Threshold Cointegraion)方法分析经济变量之间的非线性调整机制[3]。阈值协整是对Granger(1987)提出的用来描述经济变量之间长期关系的协整概念的至关重要发展。由于传统的Granger因果关系检验只适用于平稳变量,而辽宁经济的快速增长使得多数经济变量表现出非平稳特征,因此本文从相对效率角度,利用时序数据考查建立在协整关系基础上的非平稳变量之间的因果关系,研究创新效率与转化对经济增长的关系,以期为进一步完善辽宁省的科技管理政策提供支持。
2 实证基础数据分析与指标选取
本文采用Granger因果关系检判断序列间的因果关系。由于非平稳的时间序列可能会产生虚假的因果关系。因此,进行Granger因果关系检验之前需对其进行协整检验,而稳定性检验是协整检验的基础。通过时间序列的散点图或折线图可进行初步的平稳性判断。对非平稳的时间序列,如果存在一定增长或下降趋势,需对其进行差分处理[6]。如果其中任何一个检验模型中根据eviews软件计算的ADF单位根检验值大于临界值,则认为该序列是非平稳序列。只有同阶差分稳定,才可对其进行协整检验[7]。
(1)实证基础数据来源。
本文将技术创新产业的相关变量作为解释变量引入到经济增长模型中来,通过查阅《辽宁省统计年鉴》(1991-2009)和《辽宁省科技统计年鉴》(1991-2009),将所获得的数据用于分析我国高技术产业的发展对经济增长的影响,并比较科技进步各主要因素在经济增长中的不同作用。
(2)实证指标选取。
为了体现创新效率各方面要素的基本情况,本文根据《辽宁省统计年鉴》(1991-2009)和《辽宁省科技统计年鉴》(1991-2009)的数据选取辽宁省中文期刊科技论文数与R&D费用比率(KJR)来表示技术创新的基础研究产出率,选取专利申请受理量与R&D费用比率(KJLWB)来表达应用技术产出率,选取辽宁省GDP产值(GDP)衡量辽宁省经济的增长,选取专利申请量(ZLB)衡量专利产出现状。
在本文研究中,实证分析取1991年至2009年辽宁省为样本区间,为了研究方便,分别对数据取对数。
3 实证分析
根据所给出的基础数据,对辽宁省样本数据运用协整检验和Granger因果关系检验计量统计模型进行分析,所得结果见表1。
由上表可见,lnGDP、lnKJR在1%,5%,10%显著水平下都是非平稳的,lnZLB、lnKJLWB在1%显著水平下是非平稳的;对它们进行一阶差分后,ΔlnGDP、ΔlnKJR、ΔlnZLB、ΔlnKJLWB的ADF检验值在5%,10%显著水平下都是非平稳的;再进一步对它们进行二阶差分后DlnGDP、DlnKJR、DlnZLB、DlnKJLWB的ADF检验值在1%,5%,10%显著水平下都为平稳序列,即不再存单位根,所以lnGDP、lnKJR、lnZLB、lnKJLWB均为二阶单整序列,可以进行协整分析。
采用Johansen极大似然估计法检验,经差分修正后的时间序列lnGDP、lnKJR、lnZLB、lnKJLWB,其检验结果如表2、表3所示。
注:*表示拒绝假设为5%显著性水平,括号为标准方差
检验结果显示在5%的显著水平上,辽宁省经济增长lnGDP与辽宁省投入科技人员、专利申请受理量与R&D费用比、中文期刊科技论文数与R&D费用比之间存在唯一的协整关系。标准化的协整方程为:
Ln GDP = 16.61+1.86 lnKJR+0.57 lnZLB+0.39 lnKJLWB
从协整方程可以看出,辽宁省GDP与辽宁省投入科技人员、专利申请受理量与R&D费用比、中文期刊科技论文数与R&D费用比之存在一个长期稳定的关系。辽宁省投入科技人员、专利申请受理量与R&D费用比、中文期刊科技论文数与R&D费用比对辽宁省经济增长的弹性为正值,辽宁省科技人员增长1%可以促进辽宁省GDP增长1.86%,专利申请受理量与R&D费用比增长1%可以促进辽宁省GDP增长0.57%,中文期刊科技论文数与R&D费用比增长1%可以促进辽宁省GDP增长0.39%。
协整检验结果只能说明变量之间是否存在长期均衡关系,但是这种关系是否构成因果关系还需进一步验证,Granger因果关系检验可以解决此类问题。Granger因果关系检验结果如表4所示。
从协整方程可以看出,辽宁省GDP与辽宁省投入科技人员、专利申请受理量与R&D费用比、中文期刊科技论文数与R&D费用比之存在一个长期稳定的关系。辽宁省投入科技人员、专利申请受理量与R&D费用比、中文期刊科技论文数与R&D费用比对辽宁省经济增长的弹性为正值,辽宁省科技人员增长1%可以促进辽宁省GDP增长1.86%,专利申请受理量与R&D费用比增长1%可以促进辽宁省GDP增长0.57%,中文期刊科技论文数与R&D费用比增长1%可以促进辽宁省GDP增长0.39%。
从Granger因果关系检验可以得到如下结果:
(1)LnGDP与LnKJLWB的P值为0.6068>0.5858>0.05,结果是接受LNGDP不是LNKJLWB变化的原因的假设以及LNKJLWB不是LNGDP变化的原因的假设,即两者之间不存在Granger因果关系。即不能简单认为因为辽宁省中文期刊科技论文数与R&D费用比增长导致辽宁省GDP增长,也不能简单认为因为辽宁省GDP增长导致辽宁省中文期刊科技论文数与R&D费用比增长。
(2)Ln KJR与LnGDP的P值为0.3287>0.1552>0.05,结果是接受LNKJR是LNGDP变化的原因的假设及接受LnGDP不是LnKJR变化原因的假设。可以认为因为辽宁省GDP增长导致辽宁省科技人员增长,但不能简单的认为辽宁省科技人员增长导致辽宁省GDP增长。
(3)LnZLB与LnGDP的P值为0.5631>0.505>0.05,结果是接受LNZLB是LnGDP变化的原因的假设及接受LnGDP不是LnZLB变化原因的假设。可以认为因为辽宁省GDP增加导致专利申请受理量与R&D费用比增加,但不能简单的认为辽宁省专利申请受理量与R&D费用比增长导致辽宁省GDP增长。
4 结论
通过实证研究发现,辽宁省技术创新产出效率与经济增长之间发展并不协调。技术创新转化效率是经济增长的Granger成因,与经济增长之间虽然不具备长期稳定的均衡关系,但对经济增长具有显著的正向推动作用。反之,经济的快速增长并没有带来技术创新产出效率的协同提高,社会R&D经费投入的绩效水平还处在低增长阶段。
辽宁省科技创新效率对经济增长促进作用不显著的深层次原因主要可以归结为以下几个方面:
(1)科技创新投入与产出失衡。辽宁省科技创新产出效率对辽宁省经济增长的推动作用不显著。根据协整理论和Granger因果检验实证分析显示,省内科研资金的利用效率较低,造成科研创新质量不高。辽宁省科技人员增长1%可以促进辽宁省GDP增长1.86%,专利申请受理量与R&D费用比增长1%可以促进辽宁省GDP增长0.57%,中文期刊科技论文数与R&D费用比增长1%可以促进辽宁省GDP增长0.39%,其创新转化效率对经济增长的促进作用不显著。从长期看,创新转化效率并没有与经济增长形成协同效应,二者存在一定程度的失衡。
(2)创新主体还没有真正形成。辽宁省内高校、科研院所等科技资源优势单位虽拥有科技研发成果和科技创新人力资源,却找不到市场价值途径。这种企业生产与科研相脱节的情况严重制约了企业的科技创新,同时也削弱了高校研发机构的积极性。此外大多数企业尚未成为科技创新决策主体,2009年辽宁省拥有规模以上企业多家,其中设有研发机构的不足7%,大中型研发经费占其销售额不足1%,企业的科技创新决策能力与国外企业相比仍大差距。
(3)创新主导观念还有待改善。目前,以国际技术创新先进国家中的韩、日等国企为例,这些国家的企业引进技术主要目的是服务于研发,而辽宁省绝大多数企业是以引进代替研发,造成技术引进后无法进行再创新。此外,在对待科技创新研发风险方面,政府部门和企业在科技投入上往往选择经济回报把握大的项目,而对风险较大的科研项目不愿投资。而且近年建立的省级风险投资机构,也因种种原因运作不理想。
在经济全球化的新时代,区域间竞争日趋激烈,创新能力已经成为区域核心竞争力的关键要素,科技资源同其它资源一样都具有稀缺性,如何优化配置现有的科技资源, 提高科技资源配置效率与使用效率,是形成区域技术创新能力的关键。因此,如何提升区域技术创新效率,从而促进区域经济增长已经成为区域发展所共同面临课题。辽宁省须在保持原有科技投入力度不变的同时,通过技术市场的转化平台,专利成果才能被企业运用到生产过程中,科研成果的基础性作用才能得到充分的发挥。此外,还需要辽宁省政府通过制定优惠政策、公共财政和税收等方式强化产、学、研之间资源的联动,推动企业成为技术创新活动的主体;构建完善的科技成果转化服务链,加快促进科技成果向现实生产力的转化。
摘要：运用协整理论和Granger因果检验方法,分别对1991-2009年间辽宁省科技人员、中文期刊科技论文数与R&D费用比率、专利申请受理量与R&D费用比率与辽宁省经济增长之间的因果及定量关系进行研究,阐明经济增长和科技创新及转化效率之间的作用关系。实证结果显示创新转化效率与经济增长之间虽然不具备长期稳定的均衡关系,但却是经济增长的Granger成因,对经济增长具有显著的正向推动作用。
关键词：创新效率,经济增长,协整检验,Granger因果检验
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