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(1)分離器自動玻璃管計量法。這種方法一般是從分離器上面放置一個幾十厘米長的玻璃管,然后同分離器接通,形成連通式的液體面測量計。進一步進行解析,這種計量方法具體的工作原理如下:首先把分離器里帶有一定重量的油和水釋放到與之連通的玻璃管中,然后觀察玻璃管中液面升高的高度,結(jié)合分離器里的油量,確定出玻璃管中的液體達到某個高度所需的時長,再估測出油井里石油的生產(chǎn)量。
(2)電極計量法。這種計量方法的使用要依據(jù)上一種方法,它的原理是:設(shè)定一個量油的標(biāo)準(zhǔn)高度,并以此高度為中心,向上、向下分別等距離地裝置一個電極,在液面達到下方的電極時,專業(yè)計時設(shè)備會自動連通并計時;反之,當(dāng)水位達到上方電極時,計時設(shè)備停止計時,并把液面由下方電極上升到上方電極所用的具體時長保存下來,然后可以根據(jù)上面介紹的那種方法計算出油井中的石油生產(chǎn)量。
(3)翻斗計量法。通常來講,這種方式所需的計量設(shè)備由量油設(shè)備和計數(shù)設(shè)備構(gòu)成,其原理為:每把一個翻斗裝滿的時候,自然而然地就會向外排油,然后通過另外一個翻斗繼續(xù)裝油,經(jīng)由這種不斷地循環(huán)過程來積攢油量。量油設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、計量的準(zhǔn)確性較高是此方法的基本特點。
2.幾種新技術(shù)的推廣和應(yīng)用
(1)三相分離計量法。它主要是把油、水、氣分開計量,我們知道進行分離后的石油含水量非常低(通常情況下最多只有三分之一左右),同時,石油計量的誤差也將變小,所以含水量的多少基本沒有影響。然而,這種計量方式需要的設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、操作難度較大、耗費成本較高。
(2)兩相分離計量法。這種方式只是把油井中排除的液體分為液態(tài)和氣態(tài),進而進行計量。此方法所需的儀器主要包括分離器、流量計和液體分析儀,流量計能夠測算出油井中液體和氣體的產(chǎn)出量,分析儀用來計算含水量。
(3)不分離計量法。這種方法與前兩種方法有所不同,它是經(jīng)密度計、流量傳感器等測出氣體及液體流量,而不對油井中排出的液體進行分離。但是在實際的應(yīng)用當(dāng)中,相比另外兩種計量方法,此方法的推廣普及更具難度。
二、油井計量技術(shù)的原理及實例剖析
1.油井計量的原理
以“功圖法”技術(shù)為例,這是一種根據(jù)抽油機深井泵工作狀態(tài)和油井生產(chǎn)液體數(shù)量變化關(guān)系,也就是將定向井有桿泵抽油系統(tǒng)看作包括抽油桿、玻璃管、液柱在內(nèi)的振動系統(tǒng)。
2.實例解讀
我國某石油企業(yè)采用二級與三級相結(jié)合的地面集輸模式,并且依照基本的地理狀況,突破了以往的量油方式,轉(zhuǎn)為采取更為靈活多變的計量方式,從本質(zhì)上油田地面工程和油田生產(chǎn)之間的適應(yīng)性。另外,此企業(yè)采用了油井計量軟件等現(xiàn)代化的高科技手段,使得油井計量技術(shù)更加現(xiàn)代化。在不斷總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,該企業(yè)建立起數(shù)量更多的區(qū)塊、規(guī)模更龐大的油井組。
三、油井計量技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
從現(xiàn)在國內(nèi)油井計量技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r來看,其所呈現(xiàn)出的趨勢主要表現(xiàn)為以下方面:第一,儀表化方。由于科技的迅速進步,加上各種流量計的廣泛使用,油井產(chǎn)油量的計量操作將會變得更加簡易,例如渦街流量計的使用;第二,更高的準(zhǔn)確性。我國不少的油田都到了開發(fā)階段的中后期,所以必須對油井的基本情況有更為確切的認識,進而為以后的生產(chǎn)、治理工作提供良好保障。從中可以看出,我國的油井計量技術(shù)正向著高準(zhǔn)確性進展;第三,更加迅速。現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展交替越來越快,要想迎合日益加快的節(jié)奏,盡快減少油井產(chǎn)量的計量時間、加快計量速度勢在必行;最后一點,自動化。全新的自動化技術(shù)不僅大大減少了勞動量、降低了勞動強度,也迅速提高了生產(chǎn)效率。所以說,如何采取更加科學(xué)、自動化水平更高的油井計量方法進行快速計量,是當(dāng)前亟待探討和解決的問題。
2供電稽查工作中電能計量技術(shù)的應(yīng)用
電能計量技術(shù)是當(dāng)前電力企業(yè)應(yīng)用于電量稽查工作中,用來預(yù)防非法竊電,加強電能計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,保證用戶合理用電的重要計電手段,用電能計量技術(shù)的遠程控制技術(shù)和電子智能計算技術(shù)對供電系統(tǒng)進行時時監(jiān)測和數(shù)字化計算,營造市場上良好的供電秩序。
2.1電能計量智能化,提高工作效率
在以前,供電稽查工作大多都是采用人工實地操作的方法,需要專業(yè)的工作人員到現(xiàn)場通過記錄電能表的電量數(shù)據(jù),然后根據(jù)電量計算公式進行電費計算,這種做法比較傳統(tǒng),持續(xù)時間長,工作效率低;而且由于人工操作不精密,容易在數(shù)據(jù)的記錄和計算上出現(xiàn)誤差,導(dǎo)致出現(xiàn)電能計量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確和計算錯誤的現(xiàn)象,給用戶和企業(yè)雙方帶來不便。現(xiàn)在的供電稽查工作涉及范圍變得更加廣泛,已經(jīng)不僅僅是只檢測設(shè)備這么簡單,還增添了電力的遠程控制功能,對電力的使用情況進行時時監(jiān)控,減少人員的來回奔波,大大的提高了工作效率;通過技術(shù)上的改善,保障了電能計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,減小誤差,提高了電能數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性,促進了電力企業(yè)科技化、信息化、智能化的發(fā)展進程。
2.2防竊電等違章用電行為
電力企業(yè)對于防竊電行為的措施研究由來已久,除了安裝高性能電能表、合理布置電線、加固電能表防護措施、完善電力營銷系統(tǒng)外,電能計量技術(shù)也能夠在一定程度上預(yù)防竊電等違章用電行為,對供電系統(tǒng)的合理運行具有重要作用。由于電能計量的數(shù)字化技術(shù),工作人員進行電力稽查工作時能夠及時發(fā)現(xiàn)不當(dāng)用電行為,及時對違章用戶進行處理,最大限度的減少電力損失;根據(jù)已掌握的用戶用電情況進行電量數(shù)額控制,增加相關(guān)的電力監(jiān)控設(shè)備,一旦出現(xiàn)特殊用電情況,就能夠及時發(fā)現(xiàn)違章用電行為,并制定相關(guān)處罰措施進行規(guī)范管理,加大懲罰力度,將違章用電等非法行為扼殺在搖籃中,減少電力損失,規(guī)范供電秩序,為電力稽查工作提供方便。
2.3減少工作人員工作量
2.計量工作的主要內(nèi)容
對計量工作的內(nèi)容進行分析,主要包括:對計量工作的發(fā)展規(guī)劃進行制定和協(xié)調(diào);觀測執(zhí)行國家計量法規(guī)、法律以及各種規(guī)章制度;對仲裁檢定進行組織并調(diào)節(jié)計量糾紛;技術(shù)手段的測試、研究測量方法和計量學(xué)原理;研究并建立計量標(biāo)準(zhǔn)和基準(zhǔn);監(jiān)督管理計量器具和商品量;傳遞組織量值等。計量工作主要包括以下三方面內(nèi)容:(1)工業(yè)計量。作為計量工作的一項重要環(huán)節(jié),工業(yè)計量主要是為了獲取準(zhǔn)確、可靠的測量數(shù)據(jù),使企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的各種活動得到滿足,作為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理中的一項不可獲取的技術(shù)基礎(chǔ)得到應(yīng)用。(2)法律計量方面。法律計量是為了對人民和國家免受不誠實的測量所造成的危害得到保護,是由政府計量機構(gòu)、法律對所有的計量活動進行調(diào)整的總稱。其涉及的內(nèi)容主要有:測量方法、測量試驗室、測量單位及測量設(shè)備的法定要求,應(yīng)特殊信任測量的結(jié)果。(3)科學(xué)計量。作為計量工作的技術(shù)基礎(chǔ),科學(xué)計量中的主要研究方向為計量學(xué)。計量學(xué)又包含一切關(guān)系到測量實踐和理論的問題,不會對測量的不準(zhǔn)確度及測量的科學(xué)領(lǐng)域進行考慮。作為一門測量研究和保障測量統(tǒng)一準(zhǔn)確的學(xué)科,主要包括工程量、物質(zhì)成分量、物理化學(xué)特性以及物理學(xué)等內(nèi)容。應(yīng)與被測量的參量性質(zhì)相結(jié)合,主要有溫度、電磁學(xué)、光學(xué)、無線電、力學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、電離輻射、幾何量以及時間頻率等內(nèi)容,隨著快速發(fā)展,應(yīng)與領(lǐng)域也在逐漸擴展。
3.信息化條件下創(chuàng)新計量監(jiān)督管理的方法
3.1計量監(jiān)督信息系統(tǒng)的應(yīng)用
隨著計量監(jiān)督工作的逐漸發(fā)展,計量監(jiān)督信息的建設(shè)和發(fā)展成為必然的發(fā)展趨勢。良好的計量信息系統(tǒng)能夠便于計量監(jiān)督人員和監(jiān)督單位對計量監(jiān)督工作實施迅速開展。因此,在信息環(huán)境下,運用計量監(jiān)督管理系統(tǒng)實施管理和完善顯得極為重要,必須引起重點關(guān)注。通過對計量監(jiān)督信息系統(tǒng)的運用,能夠使原本分散的各個計量監(jiān)督單元結(jié)合起來,各個單元之間構(gòu)成良好的信息資源整體并實施全面覆蓋。同時,通過對信息系統(tǒng)的建立和完善,便于計量監(jiān)督人員分析和核對大規(guī)模的數(shù)據(jù),使計量信息的準(zhǔn)確性得到保障。另外,還應(yīng)對計量監(jiān)督工作的透明性得以提升,使計量數(shù)據(jù)的可靠度得到不斷增強。而提升計量數(shù)據(jù)的可靠性是確保計量監(jiān)督工作順利開展的條件,使由于計量失誤造成計量故障問題得以降低。
3.2在信息化條件下計量監(jiān)督工作的創(chuàng)新方法
(1)運用信息化的管理模式,使計量監(jiān)督工作處于簡單、快捷、科學(xué)、有效的效果。傳統(tǒng)的計量工作中,會存在繁瑣的工作內(nèi)容和較大的工作量,導(dǎo)致計量監(jiān)督工作產(chǎn)生任務(wù)重、時間緊的現(xiàn)象。在施工建設(shè)中,通常是通過自檢的方法完成計量的上報,并未由網(wǎng)絡(luò)信息進行完成,不僅導(dǎo)致時間上有浪費現(xiàn)象產(chǎn)生,在完成工程量核對之后也會出現(xiàn)一定的錯誤現(xiàn)象,導(dǎo)致最終結(jié)果和清單量有不符的問題發(fā)生,為計量工作難度的解決提供條件。在信息化條件下,計量監(jiān)督工作的開展存在方便快捷且清晰明朗的優(yōu)勢。結(jié)合不同建設(shè)項目,構(gòu)件項目網(wǎng)站,在網(wǎng)站中對計量支付網(wǎng)頁進行設(shè)置,這樣在項目建設(shè)過程中,即可通過網(wǎng)絡(luò)信息傳送的方法對原有的人工傳遞進行替代,有效解決時間上的浪費現(xiàn)象。(2)信息化管理的創(chuàng)新。國家能夠同網(wǎng)絡(luò)信息清晰地對每一個工程項目進行審計工作,有效減少國家財政資金的損失,并在實際生產(chǎn)生活中將個人的價值展現(xiàn)在國家財政管理工作匯總,使建設(shè)工程后期的順利開展得到保障。(3)計量信息化建設(shè)的增強。對網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展進行運用,建立并健全整個網(wǎng)路平臺。為細致全面的法律信息、各類計量資源信息、技術(shù)法規(guī)和計量政務(wù)信息進行提供。(4)計量設(shè)備的配置與管理工作的完善,使計量檢定率得到有效保障。對計量監(jiān)督工作的力度進行加強,不僅需要使計量技術(shù)人員的素質(zhì)得到提升,而且還應(yīng)對計量設(shè)備的配置、使用和保養(yǎng)校訂工作進行完善。嚴格按照國家的相關(guān)規(guī)定,對企業(yè)相關(guān)檢定儀表進行配備,并定期對其進行檢定,從而使計量檢定率得到有效提升。企業(yè)在對計量設(shè)備的配置條件進行完善的前提下,還應(yīng)對檢定工作的環(huán)境條件得以保障。作為量值傳遞過程的依據(jù),檢定規(guī)程要求規(guī)定檢定環(huán)境和測量條件達到一致狀態(tài),要求對相應(yīng)的測量儀器進行運用,有效檢測環(huán)境狀況,從而使檢定工作的準(zhǔn)確性和有效性得到保障。對標(biāo)準(zhǔn)計量檢測器具實施正確運用,使檢定標(biāo)準(zhǔn)率得到有效保障,從而實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。(5)計量法規(guī)的完善,使計量檢定規(guī)程的實施得到全面落實。作為計量技術(shù)規(guī)范的一部分,計量監(jiān)督法規(guī)根據(jù)不同的技術(shù)層面給出了相應(yīng)的規(guī)定,主要包括檢定條件和計量性能等方面。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,為了使時展規(guī)律得到適應(yīng),計量技術(shù)也在逐漸完善,我國法律進一步完善了計量檢定規(guī)程。但依然需要計量監(jiān)督人員的不斷完善和改進。要求企業(yè)對計量法規(guī)是時候嚴格執(zhí)行,使計量檢定規(guī)程的實施得到全面落實,使其作為標(biāo)尺,將建設(shè)計量體系得以加快,改革計量管理體制,嚴格監(jiān)督,為企業(yè)的發(fā)展提供法律保障。(6)有計量管理工作為重點,使計量監(jiān)督方式得以提升。計量監(jiān)督部門應(yīng)將計量政策得到全面貫徹,將國家標(biāo)準(zhǔn)作為執(zhí)法標(biāo)尺,對企業(yè)計量檢定重要性的宣傳力度加大,從而使企業(yè)能夠全面關(guān)注計量管理工作,完善計量管理機構(gòu),使計量管理方式得以提升。
2油氣井測試計量技術(shù)在油氣井系統(tǒng)的作用
(1)油氣井測試計量技術(shù)是油田企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)保障。油田生產(chǎn)過程中,包括勘探,鉆井,測井,開發(fā),存儲和其他專業(yè)技術(shù),無論是獨立的,有合作的良好關(guān)系,計量關(guān)系的大小的專業(yè)人員之間的協(xié)作是這個環(huán)節(jié)之一,體現(xiàn)了幅度的計量設(shè)備是各種類型的計量儀器,計量儀器,是在石油生產(chǎn)的“眼睛”,準(zhǔn)確的或不直接相關(guān)的石油生產(chǎn)過程的產(chǎn)量和質(zhì)量的安全和油田產(chǎn)品的價值的過程。工作油田內(nèi)部計量技術(shù)部門通過多種計量油田生產(chǎn)過程進行檢測或校準(zhǔn)來保證規(guī)模的準(zhǔn)確和一致的計量和溯源到國家基準(zhǔn),是石油生產(chǎn)過程計量提供資金監(jiān)管的基礎(chǔ)手段。
(2)油氣井測試計量技術(shù)是油田安全生產(chǎn)的必然要求。計量工作的質(zhì)量直接決定安全,比方說壓力表,抗拉強度計量計量工具表等的可靠性一旦計量儀發(fā)生故障時,顯示數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的,閥失靈,有可能導(dǎo)致壓力罐的分解,從而導(dǎo)致在意外傷亡;同樣的工作生產(chǎn),壓差表是不準(zhǔn)確的,井上工作拉力表是不準(zhǔn)確的,它可能是一個很大的繩拉力過大,導(dǎo)致大繩斷裂,吊鉤和其他垃圾了受傷電梯施工人員,嚴重的甚至?xí)斐善渌麌乐厥鹿时浪埽划?dāng)井場計量距離計量不準(zhǔn)確,導(dǎo)致井架不足以夾持力桿錨,可能會導(dǎo)致施工過程中歪斜井架倒塌下來,造成工程事故,所有這些方面來證明良好的計量工作是需要的油田安全管理系統(tǒng)。
(3)油氣井測試計量技術(shù)是油田質(zhì)量管理更全面的必然要求。計量工作是提高單位的經(jīng)濟效益的重要手段。中石油公司視為改善經(jīng)營管理,提高產(chǎn)品質(zhì)量,促進任務(wù)的基礎(chǔ)上,技術(shù)進步的計量工作。完善的計量檢測手段,加強計量管理,合理有效地分配資源,避免資源浪費,降低原材料和能源消耗,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和計量工作,是提高產(chǎn)品質(zhì)量的保證,產(chǎn)品質(zhì)量企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵,并且計量是至關(guān)重要的,以保證產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量,從檢測和原材料分析進廠,并監(jiān)控在每個步驟的生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制直到成品,半成品檢驗,都存在著計量工作,因此,加強全面質(zhì)量管理機構(gòu)的計量,保證了計量儀器的校準(zhǔn)精度,有著至關(guān)重要的作用。
(4)油氣井測試計量技術(shù)是石油企業(yè)節(jié)約能源的保障。獲得更便宜的產(chǎn)品降低消耗是一個根本的因素。成本管理的主要目的是通過計劃,控制,核算和分析成本,以最少的投入發(fā)揮最大的作用,以獲得更多的利潤。因此,主要任務(wù)是降低成本管理的消耗。節(jié)約能源,降低消耗,通過兩種方式:第一,加強企業(yè)管理,消費評估,合理搭配;第二,依靠科技進步,采用先進技術(shù),進行技術(shù)改造。但不管數(shù)據(jù)通過該計量結(jié)果的一種方法,應(yīng)提供作為基礎(chǔ)。石油企業(yè)可以使用計量儀器來探索最佳控制點,每一個生產(chǎn)過程,存在一個最優(yōu)控制點,掌握了生產(chǎn)的最佳控制點,可以做能源,原材料消耗最少,最高速率的合格產(chǎn)品,最好的控制點使用的精確計量和測試設(shè)備來檢測重復(fù)的,然后從大量的試驗得到的數(shù)據(jù);石油企業(yè)也可以使用計量儀器,以指導(dǎo)對能源供應(yīng)的最大數(shù)量合理使用能量平衡,能量生產(chǎn)和使用中,企業(yè)還可以采用先進的自動計量和檢測設(shè)備,以提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低消耗,采用在生產(chǎn)過程中先進的計量和檢測手段和完善的自動,快速,持續(xù)的水平計量,甚至到了自動控制和調(diào)節(jié),將能夠嚴格按照工藝參數(shù)進行生產(chǎn),既保證了產(chǎn)品的質(zhì)量,降低廢次品,而且還顯著降低消耗。
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展。不僅給日常生活提供了巨大的方便,也給傳統(tǒng)的管理模式帶來了沖擊。使生產(chǎn)管理方式進入了一個新的階段。計量管理體系將打破傳統(tǒng)的、相對的、機械式的量值傳遞方式,利用計算機網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建計量管理信息平臺。使計量管理的各層次用戶對有關(guān)計量數(shù)據(jù)進行共享,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時分析和處理。以提高工作質(zhì)量和工作效率。這樣就避免了大量的機構(gòu)人員及設(shè)備低水平的重復(fù)工作;一些尖端檢測儀器匱乏和部分精尖設(shè)備利用率極低的現(xiàn)象將不再出現(xiàn)。計量資源配置將更加合理。運用計算機技術(shù)可以使計量器具臺賬管理自動化。在我國,大部分企業(yè)在計量器具方面運用臺賬管理的方法,但是,傳統(tǒng)的計量方式經(jīng)常出現(xiàn)與實物不符的誤差,測量設(shè)備臺帳的管理是計量工作的基礎(chǔ)管理工作,在日常工作中存在著人員少、任務(wù)重、涉及的測量設(shè)備種類多且數(shù)量多,傳統(tǒng)臺帳式管理易造成測量設(shè)備的狀態(tài)不明或存在漏檢、誤檢等問題,利用計算機技術(shù)對測量設(shè)備臺帳進行管理,實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地對各類測量設(shè)備進行錄入、查找和統(tǒng)計報表等管理,并實現(xiàn)快速制訂和打印測量設(shè)備的月度計劃和送檢通告單,提高了工作效率,有效解決了測量設(shè)備的狀態(tài)不明而導(dǎo)致的漏檢、誤檢等問題。
與傳統(tǒng)的計量管理相比,運用計算機技術(shù)之后的計量管理實現(xiàn)了智能化和自動化。利用計算機的優(yōu)點,可以隨時共享計量信息,傳遞數(shù)據(jù),減少了傳統(tǒng)計量管理人對人的傳遞,方便了一些信息人工收集整理的工作。管理層通過新的計量管理方式可以隨時掌握實時數(shù)據(jù),方便隨時匯集各部門的計量信息,不受到人為的限制,為決策層提供方便快速的實時數(shù)據(jù);而且有利于實施者方便快捷靈活的查詢和分析計量數(shù)據(jù),從而解決了傳統(tǒng)計量管理更新慢、誤差多等等弊端。
在計量管理中,檔案管理也是一個專業(yè)很強的一門技術(shù)管理工作,為動態(tài)管理提供依據(jù)。是影響企業(yè)管理的一個重要的環(huán)節(jié),主要的功能是利用計算機技術(shù)把所有資料分類、編目然后存檔,如:測量設(shè)備管理表、測量設(shè)備確認狀態(tài)變更表、測量設(shè)備周期檢定表等,方便工作人員隨時進行閱讀、檢索,計算機的存儲功能可使各種測量設(shè)備的檔案、測量人員的檔案、設(shè)備供應(yīng)商或外來服務(wù)商的檔案以及計量確認體系運行中產(chǎn)生的各種記錄由幾柜材料變成一個小小的磁盤、硬盤或光盤,使所有檔案及數(shù)據(jù)的查詢工作在翻飛的手指下輕松完成。把檔案管理提高到適合時展的先進水平。并且運用計算機網(wǎng)絡(luò)多媒體的功能,為計量管理傳播信息、分享數(shù)據(jù),以便于順利快速的工作。例如,通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,將計量的最新知識在網(wǎng)上共享,有效的提高計量工作人員的專業(yè)素質(zhì),并能隨時掌握計量管理的最新理念。將企業(yè)對員工的考核情況公布到網(wǎng)絡(luò)上,真正實現(xiàn)了公開、公正、公平的管理,獎懲分明,激勵員工的競爭力。
當(dāng)然,在運用計算機技術(shù)進行計量管理的過程中,由于軟件的設(shè)計或編制上的疏忽或漏洞,在運行初期會有出錯現(xiàn)象,但隨著軟件不斷的完善,計算機管理的優(yōu)勢會很快體現(xiàn)出來。但是,計算機也不是萬能的,它不能對非程序性的事務(wù)進行有效的管理,這需要人參與管理。另外,對于程序性管理,同樣也需要人工的參與,計算機只是一個使計量管理運行更有效的工具。總之,在激烈競爭的市場經(jīng)濟時代,計算機技術(shù)和計量管理工作的緊密結(jié)合,是當(dāng)今企業(yè)發(fā)展的必然要求,科學(xué)、合理的運用計算機技術(shù)進行計量管理是計量技術(shù)和先進的測量手段得以充分發(fā)揮作用的有力保障,提高了企業(yè)的勞動效率和經(jīng)濟效益。
作者:劉曉春陳煉單位:東華計量測試研究院
關(guān)鍵詞: 虛擬樣機技術(shù);論文統(tǒng)計;計量分析
Key words: virtual prototyping technology;paper statistics;quantitative analysis
中圖分類號:C53 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)09-0312-02
0 引言
虛擬樣機技術(shù)是上世紀80年代隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一項計算機輔助工程技術(shù)。設(shè)計人員在計算機上建立能夠反映產(chǎn)品特性的樣機模型,用樣機模型代替物理樣機在各種工況下進行仿真試驗和分析,測試和評估產(chǎn)品的整體性能,進而不斷改進和優(yōu)化樣機模型的設(shè)計,直至獲得最優(yōu)設(shè)計方案后,再制造物理樣機[1]。虛擬樣機技術(shù)改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計思想,極大地降低了產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計的技術(shù)風(fēng)險和開發(fā)成本,縮短了研發(fā)周期,提高了產(chǎn)品性能,加速了新技術(shù)向產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的開發(fā)、研制與使用過程。進入21世紀以來,虛擬樣機技術(shù)及其應(yīng)用在發(fā)達國家已經(jīng)獲得重大進展,被廣泛地應(yīng)用于各個不同領(lǐng)域。世界眾多著名的制造公司在生產(chǎn)開發(fā)過程中都廣泛采用虛擬樣機技術(shù),設(shè)計、裝機、測試都在計算機中模擬完成,保證了產(chǎn)品一次試制成功[2]。虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用,使企業(yè)能夠以最低的成本快速推出產(chǎn)品,迅速搶占國際市場,提高了企業(yè)的市場競爭力,為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
本文依托“維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫”這一平臺,通過對2003~2012年10年期間與虛擬樣機技術(shù)相關(guān)的期刊論文的檢索,采用論文計量學(xué)方法,對虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用研究論文進行統(tǒng)計分析,概括和總結(jié)我國虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用研究狀況,以期為虛擬樣機技術(shù)今后在我國更廣泛地推廣應(yīng)用提供參考。
1 數(shù)據(jù)來源及分析方法
本文以維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫收錄的期刊論文為統(tǒng)計分析源,以2003~2012年為時間條件,以“全部期刊”為期刊范圍,以“虛擬樣機”為題名或關(guān)鍵詞進行全部專業(yè)論文的檢索,經(jīng)過整理匯總,刪除重復(fù)論文后共計2508篇。通過EXCEL將整理后的論文數(shù)據(jù)套錄成數(shù)據(jù)庫,采用論文計量學(xué)方法對論文的發(fā)表年份、涉及領(lǐng)域、研究機構(gòu)以及第一作者等四個方面進行統(tǒng)計分析,概括和總結(jié)近10年來我國虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用研究狀況[3]。
2 統(tǒng)計分析結(jié)果
2.1 虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究論文年份統(tǒng)計分析 從圖1和表1可以看出我國虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究論文數(shù)量的增長態(tài)勢。2003年至2009年期間,論文數(shù)量逐年增加,2004年和2005年,論文數(shù)量增加的幅度最大,之后增加幅度在逐年減小,2009年論文數(shù)量達到頂峰。這表明,2003年至2009年,我國虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究發(fā)展得比較快,并取得了大量的研究成果。但是,從2010年開始,論文數(shù)量較大幅度減少,特別是2012年,論文數(shù)量減少到152篇。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有可能是近三年對虛擬樣機技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用研究力度減小,也有可能是相關(guān)研究論文的產(chǎn)出以及中國學(xué)術(shù)期刊庫的收錄有一定時滯性[4]。
2.2 虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究涉及領(lǐng)域統(tǒng)計分析 筆者對研究主題涉及到我國航空航天、國防軍工、汽車與發(fā)動機、工程機械、礦產(chǎn)機械、農(nóng)業(yè)機械、機器人與機械手、教育等領(lǐng)域的論文數(shù)量進行統(tǒng)計,結(jié)果顯示,我國虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究涉及各個領(lǐng)域,部分論文同時涉及多個領(lǐng)域,論文涉及領(lǐng)域分布情況見圖2。論文產(chǎn)出居前三位的領(lǐng)域是汽車、工程機械、機器人,這表明,隨著汽車、工程機械、機器人領(lǐng)域近十年來的迅猛發(fā)展,虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究在這些領(lǐng)域中也取得了不斐的成果。
2.3 虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究機構(gòu)統(tǒng)計分析 在2508篇論文中,沒有署名作者單位的共有23篇。筆者將論文作者的工作單位分為本科院校、科研院所、企業(yè)和大專院校四類研究機構(gòu),統(tǒng)計結(jié)果見表2。發(fā)文數(shù)量最多的機構(gòu)是本科院校,為2145篇,科研院所、企業(yè)和大專院校發(fā)文數(shù)量分別為419篇、368篇、117篇,其中科研院所、企業(yè)、大專院校與本科院校作者合著的論文數(shù)量分別為280篇、244篇、46篇,本科院校的發(fā)文數(shù)量遠遠高于其他機構(gòu)。這充分顯示,本科院校是虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究的主要機構(gòu)。
2.4 虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究論文作者統(tǒng)計分析 根據(jù)論文第一作者發(fā)文數(shù)量的統(tǒng)計結(jié)果可知,無作者數(shù)據(jù)的論文10篇,大部分作者1至2篇,發(fā)文數(shù)量排列前10位的作者見表3,其中,七位是本科院校的教授或講師,二位是博士研究生,只有一位是科研院所的高級工程師,由此可見,本科院校的教授和教師是虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究的中堅力量。
3 結(jié)論與建議
從“中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫”檢索及分析結(jié)果可以看出,2003~2012年10年期間,我國虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究發(fā)展迅速,至2009年達到頂峰,近年又逐漸回落;應(yīng)用研究涉及領(lǐng)域極為廣泛,研究成果比較多的是汽車、工程機械、機器人領(lǐng)域;應(yīng)用研究的主要機構(gòu)是本科院校,應(yīng)用研究的主要群體是本科院校的學(xué)者和教師。本文的檢索分析結(jié)果不一定能夠全面反映我國虛擬樣機技術(shù)應(yīng)用研究狀況,但從一個側(cè)面反映了我國虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用研究機構(gòu)和群體比較單一。
虛擬樣機技術(shù)問世之后,得到許多發(fā)達國家制造商的高度重視,立即將這一先進制造技術(shù)引入企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)中,取得了很好的經(jīng)濟效益。我國是一個制造大國,虛擬樣機技術(shù)的應(yīng)用研究,不應(yīng)僅在本科院校,不應(yīng)僅有本科院校的學(xué)者和教師,更應(yīng)廣泛推廣到企業(yè)和科研院所,讓廣大企業(yè)和科研院所的技術(shù)人員參與研究和應(yīng)用。
面對日益激烈的市場競爭,我國企業(yè)應(yīng)積極主動充分利用虛擬樣機技術(shù),減小產(chǎn)品的技術(shù)風(fēng)險,縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期,降低產(chǎn)品研發(fā)的成本,提高產(chǎn)品的性能,從而增強企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)能力,提高我國企業(yè)在世界制造業(yè)中的地位和市場競爭力。此外,虛擬樣機技術(shù)的研究專家也應(yīng)加強向企業(yè)推廣虛擬樣機技術(shù),推動這一先進制造技術(shù)在我國企業(yè)和科研院所的普及和應(yīng)用。
參考文獻:
[1]郭衛(wèi)東.虛擬樣機技術(shù)與ADAMS應(yīng)用實例教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.
隨著人們需求的不斷增加,能源短缺問題不斷加劇,人們的生活、工作離不開電力資源的使用,為了解決能源短缺問題,保護我們賴以生存的環(huán)境,節(jié)能減排越來越重要。電力計量不僅對電力市場有著重要意義,而且可以有效的分析相關(guān)設(shè)備的損耗情況,對有效運用能夠起到節(jié)能降耗的作用。電力計量能夠為節(jié)能降耗工作提供電壓、頻率等數(shù)據(jù)信息,電力計量技術(shù)的水平直接關(guān)系著相關(guān)信息的準(zhǔn)確度。而且,在電力管理工作中,我們只有準(zhǔn)確的分析相關(guān)數(shù)據(jù),才能改善電力節(jié)能技術(shù),提高電力資源的利用了,進一步降低電力損耗。為此,我們只有不斷完善電力計量技術(shù),才能保證相關(guān)數(shù)據(jù)的正確性,使其更好的為電力節(jié)能降耗工作服務(wù)。
2.分析電力計量在節(jié)能降耗中的應(yīng)用
2.1加強智能電表的應(yīng)用
智能電表作為一種智能化儀表,它主要是先采集用戶供電數(shù)據(jù),然后再通過內(nèi)部集成電路對采集信息進行相關(guān)處理,采集來的信息轉(zhuǎn)換成脈沖進行輸出,輸出后經(jīng)過單片機的有效處理和分析,再將脈沖轉(zhuǎn)換成用電量輸出。智能電表在節(jié)能降耗方面有很重要的作用,它能夠利用計算機管理系統(tǒng)實時、準(zhǔn)確的進行用電費用計算,有效的提高了結(jié)算效率。智能電表的實時監(jiān)測功能方便了供電企業(yè)了解供電情況,避免了電能質(zhì)量問題。而且,通過智能電表對水、熱等能耗數(shù)據(jù)的采集,我們可以對能耗、峰值進行預(yù)測,為節(jié)能用電提供了很大幫助。
智能電表的功能性十分強大,使用智能電表可以通過電價來對用戶負荷和分布式發(fā)電進行控制,在常規(guī)用電中實施分時電價控制,在短期用電需要中實行實時電價控制,在高峰期用電需求中實施緊急峰值電價控制。智能電表的使用過程中,會將有關(guān)能耗信息傳達給用戶,這樣就能夠方便用戶合理用電,通過轉(zhuǎn)換能源利用方式等減少能源消耗。我們也可以將智能電表提供的相關(guān)信息加以利用,在這一基礎(chǔ)上建立用戶能量管理系統(tǒng),這樣以來,就可以為各類型的用戶提供能量管理服務(wù),在滿足用戶需求的條件下盡量減少能源使用,避免了能源浪費。
除此之外,智能電表給用戶提供相關(guān)能耗數(shù)據(jù)可以幫助用戶改進用電方法,方便用戶及時的發(fā)現(xiàn)各種能耗異常情況,有利于提高用戶的節(jié)能意識。而且一些用戶安裝了分布式發(fā)電設(shè)備,這能夠幫助用戶進行合理用電和發(fā)電方案的制定,從而使用戶實現(xiàn)利益最大化。
2.2促進電力計量系統(tǒng)的綜合化
電量考核對電力管理來說尤為重要,考核的實施需要依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息,從而針對電力市場交易情況進行考核。在對發(fā)電廠進行考核時,需要依據(jù)相應(yīng)的電能量數(shù)據(jù),與發(fā)電計劃進行對比,準(zhǔn)確得知發(fā)電廠執(zhí)行情況。為了進一步完善電力考核系統(tǒng),需要我們優(yōu)化電力計量系統(tǒng),充分滿足電力計量綜合化需求。電力遠程計量主要采用了分層式結(jié)構(gòu),利用該計量系統(tǒng),不僅能夠通過移動通信系統(tǒng)、光纖等方式和采集終端進行通信,而且還能夠?qū)⒉杉b置的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行記錄,有效的提高了節(jié)能降耗的工作效率。
2.3提高計量工作人員的專業(yè)素質(zhì)
要提高電力計量在節(jié)能降耗中的運用效率,一定要做好計量人員的管理工作。首先,要加強計量人員的培訓(xùn)工作。計量人員使計量工作的執(zhí)行者,一旦計量工作人員缺乏相關(guān)專業(yè)技能,就會影響計量系統(tǒng)的正常運行。為此,對計量人員要實行崗前培訓(xùn)、定期培訓(xùn),并根據(jù)實際情況給工作人員提供對外學(xué)習(xí)的機會,使他們不斷的學(xué)習(xí)新技術(shù)。其次,要提高工作人員的積極性。計量工作的開展離不開人員操作,為了保證計量系統(tǒng)的有效運行,我們要不斷優(yōu)化人員考核系統(tǒng),完善獎勵機制,提高計量人員的積極性,減少人員流動。
2階梯電價實施對計量支撐技術(shù)的影響及對策研究
2.1居民電能計量裝置狀況
目前,廣西電網(wǎng)居民單相電能表主要是電子式電能表和機械式電能表(包含機電式電能表),截止2011年底,機械式及機電式電能表的用戶比重較大,約占總數(shù)的67.3%,電子式電能表占總數(shù)的32.7%。
2.2對計量支撐技術(shù)的影響
2.2.1對電能計量裝置的要求
由于不同用電量對應(yīng)不同的電價,居民最先關(guān)注電能表計量是否準(zhǔn)確、可靠,對單相電能表的性能提出了更高要求。單相電能表本身應(yīng)具有月凍結(jié)功能及準(zhǔn)確的時鐘,即要求電能表在每月結(jié)算日零點準(zhǔn)確凍結(jié)用戶上個月的電量。由電能計量裝置現(xiàn)狀可知,占廣西電網(wǎng)計量裝置67.3%的機械式及機電式電能表只能計量用戶當(dāng)前電量且沒有時鐘,不具備任何時段凍結(jié)電量功能,在當(dāng)前技術(shù)條件下無法完全準(zhǔn)確地計算階梯電量。32.7%的電子式電能表有一部分已經(jīng)接入計量自動化系統(tǒng)和預(yù)付費售電系統(tǒng),但2008年前安裝的電子式電能表不具備表計月電量凍結(jié)功能,另外預(yù)付費式電能表是預(yù)售電量,不能統(tǒng)計月用電量,更不能基于電量而執(zhí)行不同的電價和電費結(jié)算。因此完全滿足階梯電價實施要求的電能表只占一戶一表用戶的27%。
2.2.2對抄表結(jié)算的影響
目前廣西電網(wǎng)除已經(jīng)接入計量自動化系統(tǒng)的電能表外,其余電能表以人工抄錄方式為主,大都按月或雙月固定的抄表例日進行抄表。階梯電價實施后,抄表日的提前或延后都有可能造成電量階梯的跳變,存在較大電費差額和電費糾紛的風(fēng)險,影響電網(wǎng)公司或用戶的利益。對于具有凍結(jié)功能的電能表,計量自動化系統(tǒng)無法實現(xiàn)優(yōu)先抄讀電能表凍結(jié)電量,只能抄讀集中器凍結(jié)的電能表當(dāng)前電量。集中器凍結(jié)電量由于受通信環(huán)境、技術(shù)穩(wěn)定性等影響,成功凍結(jié)電能表當(dāng)前示度在時間上會有滯后,相比電能表自身凍結(jié)電量會有較大差別,影響了電費的精確計算,且未能充分利用電能表的凍結(jié)功能。目前抄表員到現(xiàn)場抄表均是抄錄電能表當(dāng)前電量,電費核算時采用的抄表時間是抄表員上裝數(shù)據(jù)的時間,并以此計算計費周期。因抄表員抄表時間不統(tǒng)一造成電費計費周期不一致,影響階梯電費結(jié)算。
2.3對策分析
針對階梯電價實施對計量支撐技術(shù)的影響和要求,依據(jù)廣西電網(wǎng)目前居民低壓單相電能表種類、功能,從影響階梯電價實施角度對各類單相表進行劃分,并針對各類表計提出以下改進和應(yīng)對措施。
2.3.1有凍結(jié)功能電子式電能表
此類表計已接入計量自動化系統(tǒng),可實現(xiàn)月末零點電量的凍結(jié),滿足階梯電價下用戶對計量準(zhǔn)確性的要求,重點做好以下技術(shù)支持:
1)測試并確保電能表的廣播校時功能。抄讀電能表的月凍結(jié)電量,必須保證電能表時鐘準(zhǔn)確性,因此需對此類電能表進行廣播對時。由于各種原因,目前部分單相表時間無法進行廣播對時,存在時間準(zhǔn)確性不可控的狀況。a.對當(dāng)前運行單相表按種類、批次以及數(shù)量統(tǒng)計是否具備廣播校時功能,主站系統(tǒng)自動對時鐘誤差在±5min內(nèi)的電能表進行校時;b.在計量自動化系統(tǒng)實現(xiàn)兩種對時模式:固定時刻對時和人工任意時刻對時;c.在計量自動化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范中約定對時時刻必須避開零點電量的凍結(jié)時刻,集中器對電能表默認對時時間設(shè)為每日02:00:00;d.對于現(xiàn)場時鐘誤差超出±5min的電能表,需現(xiàn)場核查并進行統(tǒng)計,以便統(tǒng)一調(diào)校或更換。
2)抄讀電能表凍結(jié)電量。重點對月度凍結(jié)電量從電能表凍結(jié)生成、集中器采集和上傳、主站接收及處理的全過程進行了技術(shù)跟蹤和規(guī)則完善,在以下方面進行改進:a.制定集中器優(yōu)先抄讀凍結(jié)電量的機制,即集中器首先執(zhí)行抄讀電表凍結(jié)電量的命令;若電表不支持電量凍結(jié),則集中器轉(zhuǎn)為執(zhí)行抄讀電表實時數(shù)據(jù)并在集中器內(nèi)進行凍結(jié);b.為最大限度消除電表與集中器之間的時鐘誤差對凍結(jié)電量的影響,確定集中器在自身時鐘到達零點并過10min后才向電表發(fā)出抄讀凍結(jié)電量命令;c.對通信規(guī)約中定義對應(yīng)數(shù)據(jù)幀,區(qū)分電能表是否有凍結(jié)功能。
2.3.2未能接入系統(tǒng)的無凍結(jié)功能電子式電能表
此類表計由于某些原因未能接入計量自動化系統(tǒng),重點做好以下技術(shù)支持:
1)接入計量自動化系統(tǒng)。如具備接入計量自動化系統(tǒng)的條件,可優(yōu)先接入系統(tǒng),提高計量自動化覆蓋率。
2)升級抄表手持終端(即抄表機)。對抄表機進行程序改造,使其具備可在現(xiàn)場抄讀表計月度凍結(jié)電量功能;在營銷管理信息系統(tǒng)中對具備月凍結(jié)功能的電能表增加標(biāo)識,并將標(biāo)識下發(fā)到手持終端,手持終端可根據(jù)標(biāo)識自動切換抄表模式(抄讀月凍結(jié)電量/抄讀當(dāng)前電量)。a.制定抄表機現(xiàn)場抄表機制。抄表機應(yīng)按“月度凍結(jié)電量—日凍結(jié)電量—實時電量”的優(yōu)先順序進行現(xiàn)場抄表。b.改進抄表機在營銷管理信息系統(tǒng)的上裝模式,即對遠程抄表缺漏的用戶自動下裝至手持終端,現(xiàn)場抄讀后對上裝數(shù)據(jù)掃描篩選,填補遠程抄表遺漏的數(shù)據(jù)。
2.3.3已接入系統(tǒng)的無凍結(jié)功能電子式電能表
此類單相表無凍結(jié)功能,計量自動化系統(tǒng)只能在結(jié)算時間點抄讀電能表當(dāng)前電量,并在系統(tǒng)后臺進行標(biāo)識。為保證準(zhǔn)確、及時地抄讀當(dāng)前電量,重點做好以下技術(shù)支持:
1)減少抄讀時間。計量自動化主站和集中器在月末零點召測當(dāng)前電量。集中器每完成300只單相表一次電量抄讀時間控制在60min以內(nèi);改善表計、集中器通訊及設(shè)備條件。
2)提高抄讀成功率。如集中器一次抄讀的成功率不高,需要補抄數(shù)據(jù),補抄的次數(shù)越多,所需時間越長,召測電量與零點電量的誤差越大,對用戶電費結(jié)算影響很大。應(yīng)加大運維力度,對計量自動化系統(tǒng)各節(jié)點以及節(jié)點間各環(huán)節(jié)可能影響數(shù)據(jù)采集的原因進行排查和解決,包括各類計量裝置、集中器、采集器和通訊連接線相關(guān)故障點,以及臺區(qū)設(shè)備和線路老化、通信信號等造成的采集故障。并對故障原因和出現(xiàn)環(huán)節(jié)進行統(tǒng)計分析,對同類問題有針對性地解決,提高故障處理效率和成功率。
2.3.4其他電子式電能表和單相機械式電能表
對于無法接入計量自動化系統(tǒng)的無凍結(jié)功能電子式電能表和單相機械式電能表,改進和應(yīng)對措施有:
1)確保抄表周期的一致性。此類表無法接入計量自動化系統(tǒng),目前只能實行人工抄表。綜合考慮成本和效率,可按供電企業(yè)抄表周期,科學(xué)合理地進行抄表日的分區(qū)域設(shè)定,但抄表周期誤差盡量控制在一天以內(nèi),減少對用戶電費結(jié)算的影響。
2)以經(jīng)濟實用為原則,加大此類表計輪換力度。地市及縣級城鎮(zhèn)區(qū)域的一戶一表居民用戶新裝或到期輪換改造表計全部采用具備凍結(jié)功能和廣播校時的電能表。對于縣級農(nóng)村區(qū)域客戶,由于他們的電量絕大部分處于第1檔電價,可配置長壽命的機械電能表。
2.3.5預(yù)付費電能表
2.3.5.1卡式預(yù)付費電能表
目前,卡式預(yù)付費電能表只能實現(xiàn)本地預(yù)付費,且只能進行單一電價的設(shè)置,無法進行階梯單價的設(shè)置和按用電量自動切換階梯單價,對此類電能表主要有3種解決方案:
1)購電量以年為執(zhí)行周期。按購電量以年為周期執(zhí)行階梯電價,對當(dāng)前系統(tǒng)和表計改造最小。比如,若按照第1檔基本電價標(biāo)準(zhǔn)為150kWh/月,居民可按基本電價一次購買1年的總基本用電量1800kWh。如繼續(xù)購買電量,則超過1800kWh的電量將按第2檔、第3檔的電價進行支付。
2)預(yù)付費售電系統(tǒng)后臺結(jié)算。對預(yù)付費售電系統(tǒng)進行升級改造,增加階梯電價管理功能,修改充值程序,增加電費電量的核對、退補功能。售電時按統(tǒng)一電價對用戶所購電量預(yù)收電費,用戶所購和裝到表中的均是電量,表中不設(shè)電價;實際結(jié)算以每個月用戶用電量的實際抄表數(shù)為準(zhǔn),由營銷管理信息系統(tǒng)提供每月抄表數(shù)據(jù)給預(yù)付費售電系統(tǒng),與預(yù)售電量進行比對,對用戶預(yù)交電費多退少補,多交的費用結(jié)算到下月,退補電量給用戶。
3)預(yù)付費電能表技術(shù)升級改造。對此類預(yù)付費電能表進行技術(shù)升級改造,滿足階梯電價的設(shè)置要求。根據(jù)不同的用電量,設(shè)定每個用電量段的不同電價,并按用電量自動切換階梯電價,在本地實現(xiàn)階梯電價預(yù)付費功能。
2.3.5.2遠程預(yù)付費電能表
遠程預(yù)付費電能表可通過遠程控制預(yù)付費集中抄表系統(tǒng)在后臺實現(xiàn)每月電量的抄讀和階梯電價電費的結(jié)算。階梯電價實施對這類預(yù)付費表影響不大,主要工作是減少結(jié)算時間點抄讀時間,提高抄讀成功率,減少補抄次數(shù)。
3應(yīng)用分析
3.1試點概況
針對階梯電價實施后對計量支撐技術(shù)的影響及其對策分析,課題研究在南寧供電局開展試點應(yīng)用。試點區(qū)域共116個臺區(qū),約25000戶居民用戶。在試點區(qū)域開展全系統(tǒng)廣播校時、抄讀月度凍結(jié)電量功能以及相關(guān)系統(tǒng)主站功能升級的研究和測試工作。
3.2應(yīng)用情況
1)經(jīng)過實驗室測試、現(xiàn)場升級改造等技術(shù)措施,對研發(fā)和升級效果進行驗證,試點區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了計量自動化系統(tǒng)準(zhǔn)確抄讀電表的月凍結(jié)電量,并作為階梯電價電費結(jié)算的依據(jù),其中采集成功率達到94.74%,采集正確率100%。
2)開展計量自動化系統(tǒng)和集中器升級,實現(xiàn)系統(tǒng)時鐘召測、廣播校時、抄讀凍結(jié)電量與營銷管理信息交換凍結(jié)電量數(shù)據(jù)等功能。
3)完成抄表機的升級,可在現(xiàn)場抄讀電能表月度凍結(jié)電量。升級后的抄表機可作為自動化抄讀月度凍結(jié)電量不成功時的補充手段,同時為未接入計量自動化系統(tǒng)的電能表月凍結(jié)電量的抄讀和上裝結(jié)算提供了技術(shù)保障。
1、人工抄表技術(shù)。人工抄表技術(shù)是一項傳統(tǒng)技術(shù),指在每個區(qū)域固定一個抄表員進行每家每戶的抄表并用此進行電費使用量的核算的行為,僅適用于個體管理;
2、遠程抄表技術(shù)。遠程抄表技術(shù)是以遠程通訊技術(shù)及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ),是一種便捷的現(xiàn)代化電力計量技術(shù),可靠性高并得到廣泛應(yīng)用;
3、智能抄表技術(shù)。智能抄表技術(shù)并不是新技術(shù),但它與傳統(tǒng)電表收集的數(shù)據(jù)相比具有更高的完善性及多樣性,且控制耗電量效果相對明顯。現(xiàn)階段,我國大部分地區(qū)電力資源不足成為了制約我國經(jīng)濟發(fā)展的主要因素,因此電力計量技術(shù)的發(fā)展成為了我國發(fā)展中較為重要的一項任務(wù)。當(dāng)今,我國經(jīng)濟發(fā)展與人口劇增都導(dǎo)致了資源的使用量增加以及能源大量消耗。電力計量技術(shù)存在的諸多問題也導(dǎo)致不能有效節(jié)約資源,做到節(jié)能環(huán)保,低耗安全。電力資源利用與生產(chǎn)已經(jīng)不再僅僅是技術(shù)問題,它已經(jīng)逐漸成為了我國發(fā)展經(jīng)濟指標(biāo)中的重要項目。經(jīng)研究表明,近年來我國電力事業(yè)的發(fā)展不盡人意,城市人均耗電量及單位建筑面積耗電量是發(fā)達國家的兩倍左右,嚴重超出了資源能夠承受的范圍,尤其是電力超額,導(dǎo)致社會供求不平衡,影響社會發(fā)展。若想有效控制超額用電,就要完善電力計量技術(shù)應(yīng)用,廣泛推廣智能電能表對社會向前發(fā)展有重要現(xiàn)實意義。
二、電力計量技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗的前提
電力計量技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能降耗需要以下兩個條件,即先進的電力計量設(shè)備和規(guī)范化程序化的考核制度。先進的設(shè)備與技術(shù)能夠進一步提高監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性,但在我國的電子計量技術(shù)設(shè)備的發(fā)展中,處于相對優(yōu)勢地位的只有智能表,但它仍然需要不斷完善與改進。在發(fā)展技術(shù)的同時,我們也要使電力考核程序化,不斷健全完善考核方式,加大考核力度。例如對一些采用大型機電設(shè)備的用電單位,實施系統(tǒng)測量并定期對電力進行平衡檢測,對電量使用進行限額且采用避峰就谷的方法來控制用電,保證科學(xué)合理用電,減少資源浪費,避免資源緊缺。對用電量大的單位要不定期檢測一次,進行定期考核,保證電量合理使用。除此之外,還可以制定限電考核,采取超量收費的辦法控制用電。在考核制度不斷完善下,采用遠程電力計量系統(tǒng),既能夠有效準(zhǔn)確的收集電量使用信息數(shù)據(jù),又能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約環(huán)保,低耗安全,對社會發(fā)展起到了促進作用。
三、智能表在電力計量技術(shù)中發(fā)揮節(jié)能降耗作用
智能表作為我國當(dāng)前較為科學(xué)合理的一種計量手法,被廣泛接受。下面我們分析智能表的主要功能及優(yōu)勢,了解智能表在電力計量技術(shù)中應(yīng)用的意義。
(一)智能表電力計量技術(shù)主要功能簡述
智能表電力計量技術(shù)主要功能有如下幾點:
1、多時間段與多費率可供選擇。智能表可以根據(jù)設(shè)定的費率及時間段自主進行更換,節(jié)省能源同時也能夠使用電費用更加精準(zhǔn),優(yōu)越性與便捷性顯而易見;
2、功能更加豐富。智能表比傳統(tǒng)電能表多了有功組合電量的功能,能夠進行自定義組合,從而達到節(jié)能降耗目的;
3、實時監(jiān)測。智能表在電力計量中能夠?qū)Ω黜椆δ苓M行監(jiān)測且精確度非常高,還能夠?qū)Ξ惓G闆r進行記錄與反饋,為供電單位提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù);
4、端口輸出功能得到強化。端口功能強化能夠使日常用電更加安全與便捷,避免不必要的浪費。
(二)智能表電力計量優(yōu)勢
智能表在電量計量中擁有明顯優(yōu)勢,其優(yōu)勢共有如下四點:
1、節(jié)能高效。智能表可以對電器用電量自行分配并能夠有效控制用電時間,還能夠建立安全防御系統(tǒng),它可以在用電過程中出現(xiàn)漏電等情況時進行報警。除此之外,智能表除了反饋供電信息還能夠?qū)€路中損耗問題及時反應(yīng),方便人們及時處理。智能表能夠分辨出損耗大的設(shè)備提醒人們及時更換或維修,從而達到節(jié)能降耗的效果;
2、防竊電。眾所周知,竊電現(xiàn)象一直受到人們廣泛關(guān)注,盡管在過去采取很多措施,但仍然避免不了竊電現(xiàn)象的發(fā)生。智能表能夠有效分析電路異常用電并找出竊電根源,防止電能肆意揮霍從而避免造成巨大浪費;
3、縮短停電時間。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)無法自動反饋信息,智能表在第一時間將斷電事故反饋給供電部門從而能夠在最短的時間內(nèi)將故障維修好,使人們生活質(zhì)量得到保障;
4、及時檢測供電動態(tài)性。智能表能夠?qū)崟r監(jiān)測用電情況,能夠保證供電系統(tǒng)安全可靠,及時反饋信息的同時,對人們購電時的決定也起著關(guān)鍵性作用。
(三)智能表使用在電力計量中的意義
智能表作為具有較高完善性與多樣性的一種電力計量方法,在日常生活中的應(yīng)用可謂是必不可少。相比于傳統(tǒng)電力計量技術(shù),智能表擁有先進的技術(shù)且能夠很好的控制耗電量,并能夠通過紛繁復(fù)雜的設(shè)計用以提高所收集的數(shù)據(jù)的可靠性與準(zhǔn)確性,對其進行備份處理以備不時之需。智能表與計算機智能信息化采集完美結(jié)合,促進電力能源的節(jié)約,且智能表能夠采用階梯式電價,有效控制了整體用電量,避免出現(xiàn)用電高峰期,從一定程度上來說控制了用電節(jié)奏,降低消耗。智能表明顯提高了電力計量技術(shù)的管理與智能水平,從根本上實現(xiàn)了節(jié)能低耗,真正做到了“低投入高收獲”,節(jié)約了資源,保護了環(huán)境,并且完善了人們?nèi)粘I钪械挠秒娰|(zhì)量,提高人們生活水平。總而言之,智能表在電力計量技術(shù)及電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,對節(jié)能降耗起到了非常重要的作用。
一、引言
作為索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型的一個具體形式,20世紀30年代初,美國經(jīng)濟學(xué)家柯布和道格拉斯提出下列生產(chǎn)函數(shù):
Y=Kα(AL)1-α,(0<α<1)
式中,K表示資本,L表示勞動,A表示“知識”或“勞動的有效性”,AL表示有效勞動,α是參數(shù),Y表示產(chǎn)量。這就是著名的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)。柯布和道格拉斯用美國1899-1922年制造業(yè)的生產(chǎn)統(tǒng)計資料來估計模型的參數(shù),得出:
Y=1.01L0.75K0.25
對這個生產(chǎn)函數(shù)以及柯布、道格拉斯所做的工作,余斌,程立如提出了下列批評[1]:
第一,柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)“論證”了資本家的所得不是來自勞動所創(chuàng)造的剩余價值,而是來自資本的邊際產(chǎn)出。從而成為為資本主義制度進行辯護的工具。第二,柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)中遺漏了許多可能會影響產(chǎn)出的其他的重要因素。如:機器性能的提高、由于經(jīng)濟的短期波動而導(dǎo)致的資本閑置或過度使用的情況、工人每天(或每周或每年)工作小時數(shù)的變化、勞動者素質(zhì)的變化、勞動強度的變化等。因而柯布和道格拉斯對模型所做的估計并無實際價值。本論文由整理提供第三,本來,生產(chǎn)函數(shù)須在一定技術(shù)條件以及一定的資本有機構(gòu)成下(這兩個條件在不同的生產(chǎn)部門有很大的差別)來討論投入對產(chǎn)出的影響。可是,在柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)中,這些條件是隨意可變的。文獻[1]舉例說,由于這一疏忽,可能會引出“用1個輪胎配16個汽缸可以組成一輛汽車”這樣的荒謬結(jié)論。
作為與余斌,程立如觀點的商榷,程細玉、陳進坤闡述了下列幾個基本觀點[2]:第一,一個經(jīng)濟模型是這樣建立起來的:在一定經(jīng)濟理論的背景下,根據(jù)樣本數(shù)據(jù),對經(jīng)濟現(xiàn)象眾多的影響因素進行檢驗、比較、篩選,找出其中一種或若干種最重要的因素,用他們來構(gòu)建模型(而把其他次要因素的作用效果納入模型的誤差項),然后用樣本數(shù)據(jù)來估計模型的參數(shù),最后再對估計結(jié)果進行經(jīng)濟意義檢驗和一系列統(tǒng)計檢驗。柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)是通過以上程序建立的,因而是科學(xué)的。第二,影響產(chǎn)出量的要素有哪些?在供給不足的經(jīng)濟環(huán)境中,影響產(chǎn)出量的要素是:勞動、資本、技術(shù)等等;在需求不足的經(jīng)濟環(huán)境中,影響產(chǎn)出量的要素是:居民收入、人口、消費習(xí)慣等。第三,柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)把技術(shù)條件假定為不變,這的確造成了模型與現(xiàn)實之間的距離。針對這一缺點,后來的學(xué)者對柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)進行改進,把技術(shù)進步速度納入了模型。第四,用樣本數(shù)據(jù)估計了模型的參數(shù)之后,要檢查所得的結(jié)果是否符合經(jīng)濟實際,接著還要進行一系列統(tǒng)計檢驗。第五,建立經(jīng)濟模型時要考慮所選變量數(shù)據(jù)的可得性。能夠獲得數(shù)據(jù)的變量才具有實際意義,才能成為模型中的變量。
這兩篇文章所提出的問題以及二者之間的爭論,引起了筆者的若干思考。
二、數(shù)理經(jīng)濟模型
人們在進行經(jīng)濟學(xué)研究和進行計量經(jīng)濟學(xué)研究時,必須要把數(shù)理經(jīng)濟模型和計量經(jīng)濟模型清楚地區(qū)分開。事實上,柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)(以及作為該模型一般形式的索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型)屬于數(shù)理經(jīng)濟模型范疇。后來,柯布和道格拉斯用美國1899-1922年制造業(yè)的生產(chǎn)統(tǒng)計資料來估計模型的參數(shù),這是把數(shù)理經(jīng)濟模型直接移作計量經(jīng)濟模型來使用(我們將要在后面談到,這種做法存在著很大的風(fēng)險),此時,柯布和道格拉斯所作的事情已不再是研究一個數(shù)理經(jīng)濟模型,而是在估計一個計量經(jīng)濟模型(此時,模型中加上了隨機項,而數(shù)理經(jīng)濟模型是無所謂隨機項的)。
數(shù)理經(jīng)濟學(xué)是運用數(shù)學(xué)方法對經(jīng)濟學(xué)理論進行陳述和研究的一個分支學(xué)科。數(shù)理經(jīng)濟學(xué)中的數(shù)學(xué)模型,是為了探索不能用數(shù)字表現(xiàn)的數(shù)量之間的關(guān)系和不能用代數(shù)表現(xiàn)的函數(shù)之間的關(guān)系,這種模型旨在通過數(shù)學(xué)邏輯推理來闡釋經(jīng)濟現(xiàn)象之間的關(guān)系和演變趨勢。這就是說,數(shù)理經(jīng)濟學(xué)是在理論的層面上運用數(shù)學(xué)語言來研究和表述經(jīng)濟理論,而不是在經(jīng)驗的層面上對經(jīng)濟現(xiàn)象在具體時間、地點、條件下的結(jié)局進行描述、估計或預(yù)測。
余、程的文章和程、陳的文章同樣都把數(shù)理經(jīng)濟模型與計量經(jīng)濟模型混為一談了。余、程文章的主旨是要批評一個數(shù)理經(jīng)濟模型(柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)),程、陳文章的主旨則是要為這個數(shù)理經(jīng)濟模型辯護。但是,兩篇論文的內(nèi)容,其實卻撇開了數(shù)理經(jīng)濟模型,說的都是計量經(jīng)濟模型的事情。例如,余、程的文章批評說,模型中遺漏了若干變量、沒有把技術(shù)條件固定住。對于計量經(jīng)濟模型,這些批評是對的;對于數(shù)理經(jīng)濟模型,這些批評則是不對的。再如,程、陳的文章一開篇,便開宗明義地說,經(jīng)濟模型中會含有一個誤差項(隨機項),顯然,作者這里所說的“經(jīng)濟模型”指的是計量經(jīng)濟模型而不是數(shù)理經(jīng)濟模型,因為,數(shù)理經(jīng)濟模型無所謂隨機項,計量經(jīng)濟模型才考慮這個項。該論文接下來所說的收集樣本數(shù)據(jù)、對模型進行估計和檢驗等等,也全都是建立計量經(jīng)濟模型時候的事情。
把數(shù)理經(jīng)濟模型與計量經(jīng)濟模型混為一談的現(xiàn)象,在一些研究人員的成果中也常可見到。有的作者用索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)做計量經(jīng)濟分析時,把索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型里假定為外生的那些變量作為計量經(jīng)濟分析中理所當(dāng)然的假定前提,并相應(yīng)地假定隨機項的期望值為0。這些研究人員認為,由于現(xiàn)在使用的是索洛-斯旺模型而不是別的其它模型,就應(yīng)該把索洛-斯旺模型的假定作為對現(xiàn)實生活的假定,認為這就是以經(jīng)濟學(xué)理論為根據(jù)。這些作者犯了用模型定義現(xiàn)實世界的錯誤。計量經(jīng)濟分析的目標(biāo)是盡可能準(zhǔn)確地描述現(xiàn)實世界。現(xiàn)實世界只有一個。現(xiàn)實世界是檢驗計量經(jīng)濟分析正確性的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)在我們來考察數(shù)理經(jīng)濟模型。
一個經(jīng)濟學(xué)原理,可以用文字闡述,可以用圖形來直觀地描述,也可以用數(shù)學(xué)語言(數(shù)學(xué)模型———數(shù)理經(jīng)濟模型)來表述。三者目標(biāo)相同,都是為了闡釋經(jīng)濟學(xué)原理(而不是模擬現(xiàn)實世界)。
為了使經(jīng)濟原理的闡釋更易于理解,常常需要把現(xiàn)實世界加以簡化(簡化的世界當(dāng)然已經(jīng)不是真實的現(xiàn)實世界)。這是允許的。因為數(shù)理經(jīng)濟模型的目的并不是模擬真實的現(xiàn)實世界,而僅僅是為理解這個世界的特定特征提供見解。這種簡化現(xiàn)實世界的方法叫做抽象法。抽象法是科學(xué)研究中一種常用的方法。馬克思在《資本論》中,為了闡述勞動創(chuàng)造價值的理論和剩余價值理論,舍象掉了生產(chǎn)商品的勞動的具體形態(tài)
而僅僅從量上考察抽象的人類勞動;舍象掉了商品的使用價值而僅僅考察商品的價值———生產(chǎn)商品的社會必要勞動時間。在自然科學(xué)里,抽象法的使用也比比皆是。例如,物理學(xué)在闡釋一個力學(xué)原理時,常常會把摩擦力忽略不計。索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型(以及作為它的具體形式的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù))同樣使用了抽象法,把現(xiàn)實世界中一些本來對經(jīng)濟增長有影響的因素假定為不變。該模型假定,產(chǎn)出量Y對于資本K和有效勞動AL是規(guī)模報酬不變的,即:如果資本和有效勞動加倍,則產(chǎn)量加倍———這意味著,對新投入品的使用方式與對已有投入品的使用方式一樣———這也就是假定,資本有機構(gòu)成不變。
美國經(jīng)濟學(xué)家戴維·羅默更具體地指出了這個模型所應(yīng)用的假定:只有一種產(chǎn)品;沒有政府;就業(yè)的波動被忽略;儲蓄率、折舊率、人口增長率和技術(shù)進步率均不變[3]。對現(xiàn)實世界所作的舍象越多,模型越容易理解,但是,模擬現(xiàn)實世界的能力越差。為了縮小數(shù)理經(jīng)濟模型與現(xiàn)實世界的距離,經(jīng)濟學(xué)家會把被舍象掉的東西逐步納入模型,從而使得數(shù)理經(jīng)濟模型越來越深刻。索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型假定儲蓄率s不變,在這一假定下,t時刻的投資sY(t)是t時刻產(chǎn)出量的一個固定的比例,可是,在實際上,s是在家庭和廠商各自追求效用最大化的相互作用下對家庭的收入進行“消費”和“儲蓄(即廠商的投資)”分配的權(quán)衡之后形成的,它不是固定的;索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型假定人口增長率不變,可是,在實際上,人口增長率也不會固定不變。這種過度的舍象使得索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型不能很好地解釋經(jīng)濟增長。本論文由整理提供后來提出的拉姆齊-卡斯-庫普曼斯模型,通過“產(chǎn)量減消費”來計算投資,其中的消費通過對家庭的效用函數(shù)在效用最大化的目標(biāo)下求解得到,這樣,就把儲蓄率從外生不變轉(zhuǎn)變成為內(nèi)生變化;再后來,進一步把人口變動從外生轉(zhuǎn)變成為內(nèi)生,提出了有移民的經(jīng)濟增長模型(包括有移民的索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型和有移民的拉姆齊-卡斯-庫普曼斯模型)。在這里我們看到了數(shù)理經(jīng)濟模型從簡單到復(fù)雜,對現(xiàn)實世界的解釋能力從低到高的發(fā)展過程。順便說一句:程、陳文章所謂在供給不足的經(jīng)濟環(huán)境中影響產(chǎn)出量的要素是勞動、資本和技術(shù),在需求不足的經(jīng)濟環(huán)境中影響產(chǎn)出量的要素是居民收入、人口和消費習(xí)慣的說法顯然是錯誤的———事實是,索洛-斯旺經(jīng)濟增長模型舍象掉了居民收入、人口和消費習(xí)慣等變量,后來一些進一步的模型把這些變量加了進來。
歸根到底,數(shù)理經(jīng)濟模型的目的不是模擬現(xiàn)實世界,而只不過是解釋現(xiàn)實世界的某種特征。事實上,我們已經(jīng)擁有了一個完全現(xiàn)實的模型———這個世界本身。不幸的是,這個“模型”太復(fù)雜了,復(fù)雜得難以理解。從解釋現(xiàn)實世界的某種特征這一目的出發(fā),我們必須要對現(xiàn)實世界加以簡化。上面所敘述的經(jīng)濟增長模型的簡要發(fā)展過程告訴我們,在闡述科學(xué)理論的時候,對現(xiàn)實世界所作簡化的合理性會有程度之分。在這里,“所探討的問題”是判斷合理性的根據(jù)。如果一個簡化性的假定使得模型對所探討的問題給出了不正確的答案,那么,這樣的簡化是不合理的;如果相反,所作的簡化是合理的。盡管這時的模型仍然是“缺乏現(xiàn)實性”的,但是,此時的缺乏現(xiàn)實性應(yīng)當(dāng)被認為是模型的優(yōu)點,因為,此時的模型十分清楚地把我們所關(guān)注的效應(yīng)凸現(xiàn)出來(把這些效應(yīng)與紛繁的現(xiàn)實世界隔離開來),使得問題更易于理解。所以無論如何,任何一個數(shù)理經(jīng)濟模型,都逃避不了要對現(xiàn)實世界做出若干簡化性的假定。順便提一下,在應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域,人們有時會考慮經(jīng)濟問題的數(shù)學(xué)建模課題。此時,研究目標(biāo)是,依據(jù)所構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型來求得我們所關(guān)心的數(shù)學(xué)解。例如,譚永基把索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)作為經(jīng)濟增長的數(shù)學(xué)模型,要求導(dǎo)出下面的解:在一定的總成本下,怎樣分配投資和勞動可以使產(chǎn)量最大;或是,在一定的產(chǎn)量下,怎樣分配投資和勞動可以使成本最省[4]。在這里,對于所推出的結(jié)果,研究人員應(yīng)當(dāng)負責(zé)任地說明,這些結(jié)果是在何種假定下推出來的;另外,這里所推導(dǎo)的結(jié)果究竟有多大的參考價值似乎值得懷疑,因為,柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)所設(shè)定的“簡化世界”距離現(xiàn)實太遠了。
三、基于估計因果效應(yīng)研究目標(biāo)的
計量經(jīng)濟模型計量經(jīng)濟模型(本文只考慮回歸模型形式的計量經(jīng)濟模型)的功用是:預(yù)測、控制、進行因果效應(yīng)估計①(測算某一個自變量對因變量的影響效應(yīng))。在不同的功能要求下,對于模型的構(gòu)造有不同的標(biāo)準(zhǔn)。本文要討論的是基于估計因果效應(yīng)這一目標(biāo),對計量經(jīng)濟模型所提出的要求。從原則上說,為了在變量的因果關(guān)系中確定各個變量的影響效應(yīng),所用的模型應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實世界本身。拿經(jīng)濟增長模型來說,假若我們有一個描述經(jīng)濟增長的現(xiàn)實世界的模型,那么,對于一個特定的時空,它就會確定地反映出該時空下每個原因變量對經(jīng)濟增長的影響效應(yīng)。然而,這是不可能做到的。事實上,我們不可能把影響(決定)經(jīng)濟增長的全部因素?zé)o遺漏地列舉出來,我們所建立的計量經(jīng)濟模型無法避免地要漏掉一些變量。由于無法控制被漏掉的變量的值,因而把某一時空下模型中各個變量的值輸入以后所算出的該時空的經(jīng)濟增長數(shù)值與實際數(shù)字之間會有一個誤差(它的大小事先不能確定,是一個隨機項)。所以,計量經(jīng)濟模型一定會有一個隨機項,它是計量經(jīng)濟模型對現(xiàn)實世界所作的模擬與真實的現(xiàn)實世界之間的差距。數(shù)理經(jīng)濟模型沒有這樣的項,因為,數(shù)理經(jīng)濟模型旨在設(shè)計一個簡化的世界來解釋某一個問題,而不是用來測算現(xiàn)實世界。那么,用于估計因果效應(yīng)的計量經(jīng)濟模型應(yīng)當(dāng)滿足何種要求呢?仍然拿經(jīng)濟增長模型來說。我們所建立的一個關(guān)于經(jīng)濟增長的計量經(jīng)濟模型,它的隨機項里會包括被遺漏的影響經(jīng)濟增長的兩種類型的因素:一類是對經(jīng)濟增長有舉足輕重影響的因素,另一類是大量均勻小的偶然性的影響因素。假若把索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)當(dāng)作計量經(jīng)濟模型使用,那么,被該函數(shù)假定為外生的儲蓄率、折舊率、人口增長率、技術(shù)進步率等變量便屬于隨機項里面的第一類影響因素。除此以外,在這個模型的隨機項里邊,還包含有許多其它的對經(jīng)濟增長有舉足輕重影響的因素。例如,美國經(jīng)濟學(xué)家斯蒂格利茨講過,經(jīng)濟增長有四個重要的源泉:資本品積累(投資)的增加;勞動力質(zhì)量提高;資源配置效率的改善;技術(shù)變革[5]。這里,所謂資源配置效率的改善,指的是把資源(例如勞動)從生產(chǎn)率低的部門(如傳統(tǒng)農(nóng)業(yè))轉(zhuǎn)移到高生產(chǎn)率的現(xiàn)代制造業(yè)。索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)假定只有一種產(chǎn)品,當(dāng)然不會考慮資源在部門間轉(zhuǎn)移的情況,換句話說,這個變量被放在了隨機項之中。再如,索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)假定了一個封閉的經(jīng)濟,可是,現(xiàn)代經(jīng)濟都是開放經(jīng)濟。在一個封閉經(jīng)濟中,投資水平由國內(nèi)儲蓄水平?jīng)Q定,投資等于儲蓄,沒有更多的儲蓄,投資便不能增加;相反,在一個開放經(jīng)濟中,這兩者之間的關(guān)系是松散的,因為一個國家可以從國外借款來為其投資提供資金。于是,儲蓄和投資之間的聯(lián)系這個變量被放在了隨機項之中。又如,政府的宏觀經(jīng)濟政策、政府的公共支出無疑是經(jīng)濟增長的重要影響因素。可是,索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)假定沒有政府。于是,這些變量也被放在了隨機項之中。除了這三個變量之外,還可以舉出更多。這就是說,當(dāng)我們把索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)當(dāng)作計量經(jīng)濟模型使用的時候,在模型的隨機項里面,一方面包含有大量均勻小的偶然性影響因素,另一方面還包含有許多對經(jīng)濟增長有舉足輕重影響的因素。其中的均勻小的偶然性影響因素,各自一方面與模型的結(jié)果變量(因變量)Y相關(guān),另一方面與模型的解釋變量(自變量)K以及AL獨立;而其中的對經(jīng)濟增長有舉足輕重影響的因素中,會有一些既與Y相關(guān),又與K、AL或其中的某一個相關(guān)。對上述后一類變量,即遺漏在模型外邊的(因而包含在隨機項中的)既與因變量相關(guān)又與自變量相關(guān)的變量,計量經(jīng)濟學(xué)給予特別的關(guān)注,專門把它們叫做遺漏變量。當(dāng)使用計量經(jīng)濟模型測算因果效應(yīng)的時候,如果存在遺漏變量,會得出錯誤的因果效應(yīng)結(jié)論。人們熟知,做線性回歸分析時,對模型的隨機項有若干條假定,其中的一條是:隨機項的期望值為0。當(dāng)隨機項期望值為0時,我們所得到的模型回歸系數(shù)的最小平方估計量是無偏的,反之,估計量有偏。什么時候會發(fā)生隨機項期望值不為0的情況呢?美國經(jīng)濟學(xué)家詹姆斯·H.斯托克和馬克·W.沃特森[6]97-97,122-123指出,當(dāng)模型外存在遺漏變量的時候會出現(xiàn)這種情況。所以,當(dāng)模型外存在遺漏變量的時候,回歸系數(shù)的最小平方估計量有偏,也就是說,在這種情形下我們所得到的計算結(jié)果并不是對總體的正確的估計。這就是計量經(jīng)濟分析中的遺漏變量效應(yīng)。可見,用于估計因果效應(yīng)的計量經(jīng)濟模型應(yīng)當(dāng)滿足的要求是:模型外不存在遺漏變量,或者說,應(yīng)當(dāng)仔細地找出遺漏變量,盡可能把它們都納入模型。對于一些無法觀測的遺漏變量,計量經(jīng)濟學(xué)開發(fā)了處理它們的若干種辦法,例如,面板數(shù)據(jù)回歸,工具變量回歸,設(shè)計準(zhǔn)實驗等[6]160-161,177-192,216-276。有的研究人員在建立了他所需要的模型以后,不考慮模型中隨機項的期望值是否真的是0,而武斷地聲明,假定自己模型隨機項的期望值為0。其實,在回歸分析的教科書中闡述關(guān)于模型隨機項的假定的時候,所用的“假定”一詞的含義,并不是這個詞通常的詞義。“假定”一詞通常的詞義是指:我們對事物的狀態(tài)所做的某種與真實狀態(tài)相悖的設(shè)定,或者是當(dāng)我們并不了解真實狀態(tài)時所做的某種猜想性的設(shè)定。然而,回歸分析中的“假定”一詞卻不是這個意思。回歸分析教科書中所提出的模型隨機項的假定,指的是正確地運行回歸分析必須要滿足的前提條件。
直接用數(shù)理經(jīng)濟模型來充當(dāng)計量經(jīng)濟模型的風(fēng)險在于:數(shù)理經(jīng)濟模型要對現(xiàn)實世界加以簡化,也就是,要把因變量的某些重要的影響因素假定為不變,當(dāng)我們把該模型充作計量經(jīng)濟模型使用時,只要這些被假定為不變的因素與模型內(nèi)的自變量相關(guān),它們就成為計量經(jīng)濟模型的遺漏變量,從而導(dǎo)致遺漏變量效應(yīng)。
由遺漏變量效應(yīng)所導(dǎo)致的回歸系數(shù)最小平方估計量的偏差大小由隨機項與模型中自變量之間相關(guān)程度的大小決定,相關(guān)程度越大,偏差就越大。因此,測算因果效應(yīng)時,至少應(yīng)當(dāng)把與模型中自變量相關(guān)程度大的遺漏變量仔細地找出來,將其納入模型。本論文由整理提供回到索洛-斯旺模型的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)上來:其實,它只不過是一個初級的生產(chǎn)函數(shù)模型,在經(jīng)濟學(xué)中十分明確地指出了這個模型對于解釋經(jīng)濟增長的缺陷,因此在其后才陸續(xù)提出了若干進一步的模型。后來提出的模型與現(xiàn)實世界的距離較之索洛-斯旺模型要小。我們?yōu)槭裁床皇褂门c現(xiàn)實世界距離小些的較為復(fù)雜的模型而偏要用假定性明顯過大的索洛-斯旺模型呢?
有的研究人員用計量經(jīng)濟分析手段對數(shù)理經(jīng)濟模型進行“實證”。他們用樣本數(shù)據(jù)估計了模型的回歸系數(shù),然后進行一系列的統(tǒng)計檢驗,如果統(tǒng)計檢驗被通過了,就認為數(shù)理經(jīng)濟模型獲得了證實。事實上,當(dāng)我們用計量經(jīng)濟分析方法去“實證”一個數(shù)理經(jīng)濟模型時,只能證偽,不能證實。為什么呢?無疑,所有的數(shù)理經(jīng)濟模型都是因果關(guān)系模型,那末,所謂實證,首先就是要證明因果關(guān)系成立。計量經(jīng)濟分析有能力完成“X與Y統(tǒng)計獨立還是統(tǒng)計相依”的檢驗,然而,如黃芳銘指出的,要想把“X與Y統(tǒng)計相依”的論斷引申為“X與Y具有因果關(guān)系”,必須要具備的前提條件是:“無關(guān)的影響變量必須被排除”[7]。
對于計量經(jīng)濟模型來說,這個要求意味著模型外沒有遺漏變量(或模型隨機項的期望值為0)。但是,計量經(jīng)濟研究中所使用的樣本數(shù)據(jù)都是調(diào)查數(shù)據(jù),在這種情況下,一個計量經(jīng)濟模型是否滿足“模型外沒有遺漏變量(或模型隨機項的期望值為0)”的要求,在統(tǒng)計上是無法獲得證明的。因此,當(dāng)一個統(tǒng)計檢驗拒絕了“總體回歸系數(shù)等于0”的零假設(shè)的時候,充其量只能說明該自變量與因變量統(tǒng)計相依,而始終無法說明二者之間具有因果關(guān)系。假若得到相反的檢驗結(jié)論———“總體回歸系數(shù)等于0”的零假設(shè)無法被拒絕,那倒是可以說明把該自變量做為因變量的一個原因放入數(shù)量經(jīng)濟模型是錯誤的。
四、基于預(yù)測任務(wù)的計量經(jīng)濟模型
當(dāng)計量經(jīng)濟模型的任務(wù)是用于預(yù)測的時候,我們所關(guān)心的不是估計的回歸系數(shù)有沒有因果解釋能力,是不是無偏;此時我們所關(guān)心的是模型的預(yù)測能力,即:模型是不是能夠生成可靠的預(yù)測值。有的時候,遺漏變量效應(yīng)使得一個模型對于測算因果效應(yīng)是無用的,但是它仍然可以用于預(yù)測[6]。怎樣從統(tǒng)計上來評價一個模型的預(yù)測能力呢?直觀地說,這可以用“預(yù)測誤差”的大小來衡量。預(yù)測誤差的大小可以用均方預(yù)測誤差來描述,它是若干期的預(yù)測值與相應(yīng)實際值的離差平方的平均值。將它與回歸分析中熟知的均方殘差對照,可以看出,后者也大致地提供了模型的預(yù)測誤差的信息。另一方面,還可以考察在因變量樣本數(shù)據(jù)的總變差平方和中,有多大的比例可以由回歸來解釋,這個比例越大,模型的預(yù)測能力便越強。顯然,它就是判定系數(shù)R2。由于R2可以換算成F統(tǒng)計量,所以,也可以用F統(tǒng)計量來評價模型的預(yù)測能力(F統(tǒng)計量的值越大,模型的預(yù)測能力越強)。
柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)是不是一個好的預(yù)測模型呢?這需要經(jīng)過自變量選擇的操作才能最后作結(jié)論。我們來考察一下兩種常用的選擇回歸自變量的方法[8]:回歸選元法和逐步回歸法。回歸選元的做法是:列出所有可能的自變量,再列出由它們所組成的所有的一元回歸模型,所有的二元回歸模型,等等,然后構(gòu)造適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計量來設(shè)法找出其中使預(yù)測誤差“接近最小”的模型(進一步縮小預(yù)測誤差能夠縮小的量與相應(yīng)地需要增加模型的自變量所帶來的難度相權(quán)衡,不值得再增加更多的自變量)。逐步回歸的做法是:列出所有可能的自變量,再列出由它們所組成的所有的一元回歸模型(每一個模型中的自變量稱作該模型的初始自變量);計算每一個一元回歸模型的F統(tǒng)計量,把其中F值最大的那個模型的初始自變量分別加到其他的一元模型中去,形成一個個二元模型;對每一個二元模型計算針對該模型初始自變量的偏F統(tǒng)計量,把其中偏F值最大的那個模型的初始自變量分別加到其他的二元模型中去,形成一個個三元模型;如此逐步進行下去。在這里,針對某一個自變量的偏F統(tǒng)計量的分子度量了把這個自變量加入模型后對于解釋總變差平方和做出的貢獻。
在逐步回歸的操作中,事先規(guī)定偏F統(tǒng)計量的一個水平,當(dāng)逐步回歸進行到這樣一個階段時程序終止:在該階段所算出的各個回歸模型針對其初始自變量的各個偏F統(tǒng)計量中最大的那個值低于事先規(guī)定的偏F統(tǒng)計量水平,這表明,相應(yīng)的那個自變量進入模型被認為對于提高預(yù)測能力是沒有充分幫助的,所以逐步回歸所選擇的模型到上一個階段為止,無必要繼續(xù)為模型增加自變量了。通過考察回歸選元法和逐步回歸法我們看到,選擇回歸自變量時,不管用哪一種方法,都必須首先要把所有可能的自變量全部列出來,然后才談得到設(shè)法選擇預(yù)測能力優(yōu)良而自變量又盡可能少的模型。可見,那種直接搬用數(shù)理經(jīng)濟學(xué)里面的某一個經(jīng)濟增長函數(shù)用來充當(dāng)預(yù)測經(jīng)濟增長的回歸模型的做法是不妥當(dāng)?shù)摹T诠烙嬕蚬?yīng)和預(yù)測這兩種不同的任務(wù)下,對計量經(jīng)濟模型有不同的要求。上文指出了二者的一個重要差別:在估計因果效應(yīng)時要強調(diào)回歸系數(shù)的因果解釋能力,所以特別關(guān)注并且要設(shè)法解決遺漏變量所導(dǎo)致的回歸系數(shù)估計量的偏差;在預(yù)測時所關(guān)心的是模型的預(yù)測能力,在不影響模型預(yù)測能力的前提下,遺漏變量、回歸系數(shù)估計量有偏,都是允許的。下面補充指出二者的另一個重要差別:在估計因果效應(yīng)時強調(diào),模型中的自變量必須真正是引起因變量變化的原因,也就是說,模型必須真正是因果關(guān)系模型;在預(yù)測時則允許模型中的自變量并不一定是因變量的原因,它只要是和因變量具有間接的因果關(guān)系因而表現(xiàn)為統(tǒng)計相依就可以了(于是,在進行自變量篩選起步時所列出的自變量,除了直接因果關(guān)系變量以外,還會有間接因果關(guān)系變量)。
五、簡短的結(jié)論
數(shù)理經(jīng)濟模型為計量經(jīng)濟分析提供了理論框架,但是,不能直接簡單地把數(shù)理經(jīng)濟模型當(dāng)作計量經(jīng)濟模型使用;由于計量經(jīng)濟分析所使用的樣本數(shù)據(jù)都是調(diào)查數(shù)據(jù),在這種條件下,計量經(jīng)濟分析無法論證變量之間的因果關(guān)系,它所能夠做的事情只能是,針對經(jīng)濟學(xué)中所論證的經(jīng)濟現(xiàn)象之間的因果關(guān)系來測算具體時間、地點、條件下具體的因果關(guān)系效應(yīng);本論文由整理提供當(dāng)構(gòu)造一個旨在測算因果關(guān)系效應(yīng)的計量經(jīng)濟模型時,應(yīng)當(dāng)力求做到模型外沒有遺漏變量,因為,遺漏變量的存在會導(dǎo)致因果關(guān)系效應(yīng)的測算發(fā)生錯誤;計量經(jīng)濟分析還具有預(yù)測的功能,當(dāng)構(gòu)造一個旨在完成預(yù)測任務(wù)的計量經(jīng)濟模型時,所關(guān)注的是模型的預(yù)測功能,此時,允許模型外存在遺漏變量,也允許模型中的自變量只是和因變量具有間接的因果關(guān)系而不具有直接的因果關(guān)系;構(gòu)建預(yù)測模型時應(yīng)首先把所有可能充當(dāng)預(yù)測變量的自變量全部列出來,然后設(shè)法篩選出具有優(yōu)良預(yù)測功能而所使用的預(yù)測變量又盡可能簡約的模型。
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二、稅務(wù)會計的計量屬性和財務(wù)會計的計量屬性的不同點
(一)財務(wù)會計和稅務(wù)會計兩者在使用歷史成本中存在的差異
財務(wù)會計和稅務(wù)會計兩者進行比較的話,財務(wù)會計更注重決策的相關(guān)性,而相關(guān)性所具備的特征肯定是需要選擇和計量對象的決策最具相關(guān)的計量屬性,這就比較明顯的顯示出歷史成本在財務(wù)會計中的地位有所降低,無法和稅務(wù)會計中一家獨大的地位相比較。
(二)公允價值:財務(wù)會計和稅務(wù)會計兩者間存在的差異
1.在兩者中的適用范圍不同。在財務(wù)會計中,公允價值是所有金融工具當(dāng)中相關(guān)性最大的計量屬性,對符合公允價值的計量條件也可使用公允價值的計量屬性進行計量。交易性金融資產(chǎn)、投資性房地產(chǎn)等此類資產(chǎn)的計稅基礎(chǔ)仍是使用歷史成本。只有在歷史成本和當(dāng)前的市場價格都無法確定時,稅務(wù)會計才在萬不得已的情況下使用公允價值進行計量,它是被當(dāng)作補充的計量屬性來使用,只局限于資產(chǎn),不包括負債。2.使用的目不同,且存在差異。近年來,財務(wù)會計由于金融業(yè)務(wù)的不斷創(chuàng)新以及資產(chǎn)負債表外業(yè)務(wù)的不斷衍生,很多新的金融工具業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn),它們通常都是屬于履行中的合約,尤其是新衍生的金融工具,企業(yè)一般情況下都無需付出初始的凈投資或者初始的凈投資也很少,和金融工具有關(guān)的資產(chǎn)、負債的轉(zhuǎn)移通常也需要到相關(guān)的合約到期或者是履行時才可實現(xiàn),對此類業(yè)務(wù)進行核算,就需多次的使用到公允價值。