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绿色技术创新与新能源汽车行业的发展
绿色技术创新与新能源汽车行业的发展
1、相关定义1.1、自主技术创新风险的定义和特征3.1.1定义3.1.1定义2006年全国科技大会提出自主创新、建设创新型国家战略,颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》。
由此,自主创新上升到国家战略高度,引起社会和学者的广泛关注。
针对我国汽车行业技术相对落后的基本情况,对自主技术创新尤其是创新风险的研究更加突出。
对自主技术创新风险的研究主要是集中在不确定性导致的损失上。
吴涛(2002)认为,技术创新风险是指创新主体在技术创新过程中,由于各种环境因素的不确定性、项目的难度以及创新主体综合创新能力的制约,所导致的技术创新活动的中止、失败,或达不到预期经济技术指标,而造成损失的可能性[30]。
谢科范(2004)认为,技术创新风险是指由于外部环境的不确定性,技术创新项目的难度与复杂性,以及创新者自身能力与实力的有限性,而导致技术创新活动达不到预期目标的可能性及后果[61]。
彭文清(2007)将技术创新风险的概念定义为:
技术创新风险是指企业在技术创新项目进行过程中,由于企业、市场、宏观环境以及技术的不确定性,项目本身的难度等因素所导致的技术创新活动的中止、撤销、失败,或达不到预期经济技术指标、造成损失的可能性[47]。
郑红玲(2010)认为技术创新风险,是指由企业所处内外部环境的不确定性、技术创新项目本身的难度与复杂性、创新者自身能力与实力的有限性,而导致技术创新活动达不到预期目标的可能性。
从创新主体企业的角度看,技术创新风险至少包括技术风险、市场风险、财务风险、政策风险、生产风险和管理风险[72]。
基于以上定义,本文认为汽车行业自主技术创新风险是指在自主创新过程中,由于政策、技术、市场、财务、管理和生产等方面不确定性导致自主创新成果失败的可能性。
这一定义符合我国汽车行业的情况,也会本文以下的研究奠定了基础。
211.2、创新评价指标体系的概念创新评价指标是对创新活动特征的定量描述,从数量方面反映和度量技术创新活动的规模、水平、速度、比例和效益等基本事实。
不同的指标从不同的角度反映不同的创新活动现象。
而创新指标体系是一个个独立评价指标的加权汇总,是各种互相关联的评价指标所构成的有机整体。
分析其中各种因素对现象总体变动结果的作用、方向和影响程度,可以用其认识技术创新活动的全貌和发展的全过程。
创新评价指标为管理部门提供系统、直观的统计信息和决策咨询建议。
1.3、概念界定2.1.1技术创新效率2.1.1技术创新效率为了定义技术创新效率,首先定义技术创新,所谓的技术创新实质是企业核心技术的根本源泉或者是核心内容,对于一个企业的技术进步的合理有效的评价就是以技术创新为标准。
然而企业的技术进步是由多个投入项和多个产出所共同决定的,是一个复杂的系统,同时也是一个社会经济系统的一个缩影。
为了能够全面的发掘企业核心技术的发展过程,在这个经济效益是由企业技术进步主导的时期,就需要对这个阶段的所处的状态进行纵向系统评价以及综合比较。
分析各个制约经济发展的原因,从而获得因技术进步而引起经济效益提高的有用信息。
国内外许多学者都已提出评价的各种方法,由于程度不同,导致评价存在局限性,很难客观的反映实际问题。
范艾肯(R.van.Elkan,1996)提出了技术一经济趋同论,他认为经济欠发达国家可以通过技术的模仿、引进和创新,最终实现技术和经济水平的赶超[35]。
楼永(2004)提出:
如果把企业的能力作为一种特殊的生产资源,参入企业的生产函数,则不同的经营活动会对应不同的生产函数,与此同时,同样的技术能力投入,所产生的效率随经营活动的不同也会存在差异,企业的技术能力和企业的经营活动之间存在着匹配的问题[36]。
著名经济学家舒尔兹等人提出过重要理论,他们认为人力资源理论本质上是对于三者的说明:
也就是知识创新、扩散贡献以及经济增长之间的内部联系,通过建立对外经济效用有利的经济增长模型,尝试着立足于人力资本建设的角度出发,使得技术和知识的进步的重组再吸收,认为技术的改革是因为利益的驱使,使得依赖市场的激励从而有意识的R&D活动。
马宁、官建成等人研究了对影响企业技术创新的关键因素,通过制定相应的指标,利用回归的方法来确定了专利数量、创新产品数量、和创新销售比例的为我国工业技术企业的创新效率的重要因素[37]。
技术创新效率是对技术创新活动的测定,通过使用一些关于测度的指标,来衡量某一个个体、一个产业、甚至一个国家的技术创新能力的高低,也可以用作技术创新水平的衡量指标。
因此其测度指标体系的是由量化的形式体现出来,例如创新过程、技术能力,技术创新等一系列的待评价指标,从而使整个企业、区域甚至是国家的最优化。
通过对比综合竞争力以便于制定有关的经济政策作为参-11-哈尔滨工业大学管理学硕士学位论文考。
由于技术创新本身不能带来商业价值,需要通过一些的手段才能使的这样的创新投入最少产出最多。
因此,本文综合众位学者的研究将技术创新效率定义为技术创新活动中创新投入转化为产出的效率,它反映出技术创新各项资源对技术创新产出的贡献程度,也就是技术创新各项资源的配置效率。
技术创新效率反映了创新要素投入的使用效率,在创新产出水平一定的情况下,技术创新效率的提高等于节约了创新资源的投入,从长期来看,技术创新效率在很大程度上影响了企业的可持续发展能力和竞争能力。
技术创新效率是企业技术创新能力的发挥和经济效益的重要体现。
1.4、新能源汽车概念的界定关于新能源汽车的概念最早出现于上世纪60年代,我国最早于”十一五”初期“863计划”里提出。
自从这一概念提出以后,学术界广泛关注,汽车生产企业也尝试用新能源作为动力研发新能源汽车以替代传统汽车。
目前世界上关于新能源汽车定义不同。
根据我国2009年7月1日实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成先进的技术原理、新技术、新结构的汽车。
新能源汽车包括混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)和氢发动机汽车等。
新能源汽车具体分类见图3.1。
新能源汽车氢发动机混合动力纯电动汽燃料电池汽车汽车车汽车(HEV)(BEV)(FCEV)普通混合动力插电式混合动力汽车汽车(PHEV)图3.1新能源汽车的分类混合动力汽车(HEV)是指采用传统燃料同时配以电动机或发电机来提高燃油消耗和低速动力输出的车型,它至少拥有两个能量储存系统和能量变换器。
混合动力汽车又可分为普通混合动力汽车(HEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)。
根据不同类型的燃料,又分为柴油混合动力和汽油混合动力两种模型。
柴油混合动力汽车发展迅速,而目前国内市场主流的混合动力车都是汽油混合动力汽车。
纯电动汽车(BEV)是储能动力源由单一蓄电池组成的汽车。
与混合动力汽车相比,纯电动汽车的引擎完全不用内燃机,也不使用柴油汽油等燃料,而是完全靠电池驱动的汽车。
燃料电动汽车(FCEV)是指以甲醇、氧气等通过化学反应产生电能为燃料,并且采16北京理工大学硕士学位论文用燃料电池为动力源启动发动机,从而驱动汽车运行。
由于燃料电池在化学反应中并不燃烧,因此对环境没有污染。
与传统内燃机相比,燃料电池的能量转换率很高,因此对环境保护和能源利用是一种理想的新能源汽车。
近年来,燃料电池技术也取得了很大突破,许多著名汽车制造商如宝马、福田、丰田都开始生产燃料电池汽车。
氢发动机汽车分为氢内燃车与氢燃料电动汽车。
氢动力汽车由于排放出的是纯净水无污染零排放等优势,因此氧动力车是一种真正实现零排放的交通工具。
奔驰、大众和宝马汽车公司也积极开展新能源汽车研究。
我国目前还处于研发阶段,08年奥运会期间上海大众推出了DMFC燃料电池车,充一次电可行驶300公里。
各类新能源汽车优缺点比较如表3.1所示。
表3.1各类新能源汽车的优缺点比较车型优点缺点市场认知度混合动力车污染少、油耗低,无需在长距离的高速驾驶,传统车和纯电动车的投资可利用现有加油站,省油效果不明显过渡车油电两用可延长电视使用寿命。
纯电动汽车噪音小、无污染,结构简蓄电池存储量小,电短期内无法达到量单,维修很方便,能量转池成本高产,但从长远来看是换率高。
发展新能源汽车很好的选择燃料电池车近似零排放或零排量,提续航里程短,制取氢目前不具备商业化的高了燃油使用效率,运行燃料难度大,并且燃条件,要达到商业化平稳无噪音料价格高生产需要很长的时间且成本高。
氢发动机汽车污染小,能源来源较为广气体燃料能量密度不具备规模生产的能泛低,缺乏标准规范力和条件1.5、纵向限制竞争协议的概念限制竞争协议,也称为卡特尔协议或者垄断协议,它是指具有竞争关系的经营者之间或者经营者与交易相对人之间所达成的旨在排除、限制竞争的协议。
4这种协议不仅指企业间达成的正式书面协议,也包括非书面的联合行动合意。
5限制竞争协议按照表现形式可以分为横向限制竞争协议和纵向限制竞争协议。
前者发生于同行业竞争者之间,后者则多发生于行业的上下游经营者之间。
哈佛学派认为市场结构(卖者数量、产品差别、纵向一体化程度等)决定了企业行为(价格行为、研究与开发、投资、广告行为等),而企业行为决定了市场绩效(效率、价格与边际成本比率、产品多样性、利润与分配等),也即人们所共知的S(structure)C(conduct)P(performance)模式。
因此其认为横向限制竞争协议由于规模巨大而需要管制,纵向限制竞争协议由于并不涉及企业的规模大小而无须过份担心。
芝加哥学派则认为高利率未必是垄断所导致的,而有可能是由于企业提高了效率,因此市场绩效或企业行为决定了市场结构,而不是相反。
6根据此学说,企业的纵向限制竞争行为有可能是提高效率的。
但显然二者都没有对纵向限制竞争协议的危害性予以重视。
1.6、质量的概念国外学术界给质量下了六个主要的定义,分别为:
1.质量的第一个定义:
国际标准化组织ISO标准化原理研究常设委员会关于质量的暂定的定义:
质量,是指产品和服务所具有的、能用以鉴别其是否合乎规定要求的特性和特征的总和。
2.质量的第二个定义:
美国质量管理协会(AmericanSocietyofQualityControl:
ASQC)和欧洲质量管理组织(EuropeanOrganizationforQualityControl:
EOQC)拟定的定义:
质量,是指产品和服务内在特性和外部特征的总和,以此构成其满足给定需求的能力。
3.质量的第三个定义:
世界著名质量管理专家朱兰(JosephM.Juran)博士所确定的:
质量,就是适应性。
“适应性”是指能否满足顾客需求的程度,顾客认为这些产品的特性是可以接受的,如:
面包的新鲜,广播节目的清晰等。
所有有关质量的概念中,”适应性”是最关键的,同时”适应性”的准确度也是难以把握的,将质量的定义从全新的角度诠释得更加丰富和形象。
对于用户来说,质量是”适应性”而不是符合规格。
因为对于使用产品的用户来说,他们并不清楚产品的规格,而只能判定产品是否满足其使用的要求。
4.质量的第四个定义:
由美国著名质量管理专家克劳斯比(PhilipB.Crosby)作出的:
质量,是符合规格。
克劳斯比之所以这样定义,是因为他认为质量的”好”和”坏”是相对而言的,如人们常说的:
”好质量”、”坏质量”、”生活质量”,都是相对值。
为了避免这种模糊不清的概念,定义”符合规格”有一定的道理。
当人们谈151.7、质量管理的概念根据质量的定义,可以得出质量管理的定义”使产品具有适应性并满足消费者需求的所有活动”。
通常包括质量策划、质量控制、质量保证和质量改进等活动。
质量管理是以质量为中心,以全员参与为基础的一种管理方式或管理理念。
目的是通过一系列的活动使产品和服务满足顾客要求并能够维持组织长远的发展目标,增加全体成员和全社会的利益。
161.8、能源行业技术进步概念界定与测算分析本文在分析各种技术进步测算方法的基础上,应用比较经典的索洛余值法和较为广泛的Malmquist指数法,对能源行业全要素生产率进行测算。
通过验证和对比两种方法得出的数据,选出符合经济意义且较为合理的结果,以此进一步分析技术进步的就业效应,使研究更具真实性和可靠性。
1.9、能源效率定义与测算指标Farrell(1957)用”技术效率”来考察资源可达到的最优利用能力[2],这一思想的提出为能源效率的研究开辟了新的思路,学者在界定投入产出要素时相继考虑了能源及能源投入以外的非能源投入要素。
关于能源效率的较权威的定义来自世界能源委员会(WorldEnergyCouncil,以下简称WEC)1995年对能源效率的界定:
减少提供同等能源服务的能源投入[3]。
Patterson(1996)提出了能源效率的表达式:
YX,其中,Y表示产出要素,X表示能源投入[4]。
Hu&Wang(2006)回顾了学术界对能源效率的定义,根据投入要素的数量不同,将只考虑能源投入的效率指标称为单要素能源效率,将非能源要素纳入投入产出体系中的效率指标称为全要素(或者多要素)能源效率[5]。
本文参照这种分类方法,介绍能源效率的不同定义及指标。
2.1.1单要素能源效率单要素能源效率是指在投入、产出的确定上以单要素为框架,将能源作为单一投入,按照学者在实际测算中采用的对投入和产出的不同衡量标准,可以分为按照热力学单位、物理-热量单位、经济-热量单位和纯经济单位的计算的能源效率。
其中,热力学指标、物理-热量指标和经济-热量指标都是用热量单位衡量能源投入,三者的区别是分别用热量单位[6-8]、物理单位[9]和价格来衡量产出。
纯经济指标则一改传统指标中利用热量衡量能源投入的做法,利用投入能源的市场价值来测度能源投入[10-11]。
其中,按照经济-热量单位计算的能源效率指标计算方便、操作简单,被广泛应用于国家、地区能源效率比较甚至微观生产中能源效率测度中。
实际研究过程中,经济-热量指标一般有两种表述方式:
(1)能源消耗强度。
能源消耗强度是指能源投入量与国民生产总值之比,具有指标数据易得、可操作性强的优点,是国际能源效率比较研究中的常用指标。
但Wilsonetal(1994)指出,GDP是能源、资本、劳动力等多种投入要素下的综合产出,包含了结-7-构因素,而能源强度仅考察能源一种单一投入,所以体现不出技术效率的概念[12]。
JenneandCattell(1983)、Renshaw(1981)以及Liuetal(1992)分别指出指出,部门结构变动[13]、要素替代效应[14]、能源结构变化[15]都有可能是能源消耗强度发生变化的原因,但这些因素的变动并不一定引起能源技术效率发生变化。
另外,Reister(1987)提出,在能源效率的跨国比较研究中,利用单纯的用汇率法计算GDP的能耗强度没有考虑到不同国家之间的购买力的差异[16]。
(2)能源生产率。
能源生产率的得数为GDP与能源投入的比值,与能源消耗强度互为倒数。
PenzA,BakkeD(1981)认为能源生产率是资本及劳动生产率的扩展,能源要素的加入能够分析出资本、劳动、能源三种要素的补充或替代关系,因此认为能源生产率在分析能源在生产中的经济作用方面更加有效[17]。
但同能源消耗强度指标一样,能源生产率会因为资本、劳动等因素的变动而变化,而实际能源技术效率并未发生改变。
2.1.2单要素能源效率的不足单要素能源效率因其在计算上的简单、易操作而在国际能源效率比较研究中得到广泛应用,但单要素能源效率指标也有一定的缺陷:
一方面,由于存在多种衡量指标,且各指标对”能源投入”和”能源产出”的界定存在差异,导致计算结果不一致;另一方面,产出变量GDP是能源与资本、劳动等投入要素共同作用的结果,但是单要素框架能源效率指标的投入要素仅考虑了能源单一投入,因此对于其能否真正体现”效率”内涵受到了质疑。
单要素能源效率的不足主要体现在以下几方面:
(1)投入测度问题。
随着社会化进程加速,生产过程中不可避免的涉及到多种能源要素的投入,因此能源投入测度中,首要问题就成了如何将不同质的能源投入进行加总计算。
Leach(1975)、Roberts(1979)将如何解决能源非同质问题作为构建可靠能源效率指标的基础[18-19]。
是否考虑能源质量差异对结果产生很大影响,Patterson(1993)在对新西兰的能源效率研究中发现,在仅按照热量指标计算情况下,1960年到1987年新西兰的”能源-GDP”指标上升了15.45%,但是在计算中考虑能源质量差异的情况下,这一指标上升幅度变为20.26%[20]。
单要素能源效率指标的第二个问题在于关于能源投入价值评判标准(热量指标和价值指标)的不统一,Boulding(1981)认为,如果采用热量指标测度能源投入,那么能源投入量会受到人们对投入和产出的不同估价的影响,如果按照价值指标测度,那么能源的价值又会受到消费者偏好、技术进步、市场价格等因素的影响[21]。
新西兰电力公司(1992)认为不应该用价格或者热量单位衡量能源投入而应该用能源投入所能提供的最终产品或服务来衡量能源投入量。
能源投入测度的第三个问题在于如何界定能源投入,一些研究中,在确定投入了哪些能源时仅考虑了通过市场交易的能源,而其他未通过市场交易但确投入生产的能源没有被计算在内,Patterson(1996)认为这在一定程度上低估了能源投入[4]。
国际高级研究机构研究所联合会(1974)指出应该确定初级能源投入的边界,关于能源投入使用前在加工和运输中损失掉的部分是否应该计算在内还需要做深入的探讨[23]。
(2)产出测度问题,单要素框架能源效率在产出测度方面同样存在概念界定不明确,首先,哪些产出应该计入”有用产出”?
其次,某些生产过程的产出具有多样性,-8-同种能源投入会有多种产出,这种情况下如何对产出做选择?
IFIAS(1974)提出了界定投入产出要素的两种方案:
一是将所有能源投入与感兴趣的产出分别列入投入和产出计算范围内[23];二是按照一定的参数比例(如所占成本份额)来配置能源投入或产出。
另外,除了有用产出之外,生产过程中难免存在”负产出”,即具有负外部效应的产出,如废气、废水、废渣等。
这些负产出又是否应该作为产出的一部分,体现在能源效率中?
(3)效率问题,对单要素能源效率能否体现”效率”内涵存在争议。
PattersonandWadsworth(1993)在研究中发现,新西兰的能源-GDP比值在1979-1990年间增长了37.82%,这一高增长率的实现主要归功于能源密集型产业或部门的增加,而技术效率的退化的仅贡献程度相对较小,两者贡献率分别为27%和7%[20]。
Wilsonetal(1994)的研究对此作出解释,他认为能源-GDP这一指标本身包含了大量的结构因素[12],如Renshaw(1981)指出的要素替代作用[14],JenneandCattell(1983)提出的产业结构的变动[13],Liuetal(1992)指出的和能源结构变化以及BoydandPang(2000)指出的能源价格变动[15],这些因素的变动对单要素能源效率值的影响程度很大,但却不影响能源技术效率值,所以,单投入指标是否刻画出”效率”内涵有待进一步验证。
Patterson(1996)[4],Ghalietal(2004)[24],HuandWang(2006)[5]都指出,能耗强度指标中产出变量GDP是能源与资本、劳动等投入要素共同作用的结果,但投入变量仅衡量了能源单一投入,无法合理排除其他投入要素对结果的影响。
(4)另外,单要素能源效率还存在不同指标测算结果不一致的情况,这是由于对投入产出量的计算缺乏统一标准,加上指标本身的缺陷,加剧了各种不同指标下测算结果的不稳定性。
以中国能源效率跨国比较研究为例,如果利用通过汇率法计算的GDP进行比较,中国能源效率较低,仅为日本的1/9-1/7,但若利用通过PPP法计算的GDP进行比较,中国能源效率得到显著提高,甚至要高于美国和经合组织国家的平均水平。
由于缺少公认的评价标准,导致能源-GDP指标很难客观反映一国的能源效率水平。
魏楚(2009)提出可以通过汇总不同工业产品方式来加总形成能源效率指数[25],但这一方法在实际数据采集中存在相当大的困难。
另外,对不同的工业部门进行分类统计和汇总,不涉及第一和第三产业,难以形成宏观的能源效率指数进行评估,只能比较某些产业的产品能耗水平。
2.1.3全要素能源效率全要素能源效率(Total-FactorEnergyEfficiency,TFEE)是指在测度能源效率的过程中,将非能源投入要素如劳动、资本等加入到投入要素中。
Hu&Wang(2006)在研究中指出,全要素能源效率是指在当前要素投入水平确定不变的前提下,按照最佳生产条件能够实现的最佳能源投入(也被成为目标投入)与实际投入的比值[5],其表达式为:
TFEE最优能源投入实际能源投入(2-1)全要素能源效率的理论基础是全要素生产率,多数研究中依据生产函数形式,将资-9-本、劳动和能源作为三大投入要素。
例如,Freemanetal(1997)以劳动、资本,能源为投入变量,是较早将全要素框架引入到能源效率测量中[26];BoydandPang(2000)借助DEA分析工具计算了美国玻璃行业的能源效率,并将能源效率与生产率对比分析[27];胡、考(2007)构建了全要素能源可节约率的概念[28];魏楚、沈满红(2007)通过全要素能源效率模型测算并对比了中国各省份的能源效率,用计量分析方法解释了省际之间能源效率存在差异的原因[29]。
黄德春、董宇怡等(2012),赵领娣、郝青(2013)基于不同时间段的面板数据,测算并分析了我国全要要素能源效率,对比分析东、中、部三个地区能源效率差异原因[30-31]。
随着环境等问题的出现,为解决现实问题,学者扩展了传统全要素能源效率的投入产出指标体系,Fareetal(2004)利用DEA方法构建了包含能源投入要素和负产出在内的环境绩效指数,计算了考虑环境污染要素的综合能源效率[32];Fareetal(2004)利用DEA方法构建了包含能源投入要素和负产出在内的环境绩效指数,计算了考虑环境污染要素的综合能源效率[33];师博、沈坤荣(2008),袁晓玲、张宝山等(2009)分别将知识、环境要素纳入到全要素投入产出框架中[34-35]。
全要素能源效率的测度包括两部分:
一是通过样本点估计生产前沿;二是测度样本点同生产前沿之间的相对距离。
关于生产前沿的确定,主要有Farrell(1957)提出参数和非参数两种方法[2]。
参数法需要先选取先验生产函数(或成本函数)和参数估计方法,先验函数主要由C-D函数、CES函数或者Translog函数三种选择,而参数估计方法可以选择份额法、随机边界法等估计方法。
参数法先验函数中包含了误差项,可以解释随机噪音,但也有一定缺陷,SchmidtandSickles(1984)指出,参数法需要先假设存在某种形式的生产函数,然后利用数据拟合,可能会造成拟合函数与实际生产曲线不一致性[36]。
非参数法则不涉及参数函数的估计,而是通过
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