论信息化与中国可持续发展战略
安筱鹏
中国是一个工业化仍处于中期的发展中国家,作为世界上最大的、发展速度最快的发展中国家,中国经济中长期发展中的资源和环境约束已越来越突显,中央提出走新型工业化道路,这是上实现中国经济发展唯一的、不可替代发展道路,因为传统的工业化道路已难以支撑中国在中长期的时间内实现持续的、稳定的增长。
【全面建设小康社会与中国资源、环境约束】
在工业化和城市化发展不断加速的背景下,中国需要消耗大量资源。实现全国建设小康社会的战略目标,必须以战略性资源的安全作为保障。
(一)资源结构性短缺的威胁将长期存在
从满足经济建设与发展的长远需要来看,中国资源在总体上的安全度并不乐观。如果单纯从国内矿产储量的静态保证程度看,一些重要的战略性资源,如能源矿产中的油、气,黑色金属矿产中的富铁、富锰矿,有色金属中的铜、氧化铝,化工原料及非金属矿产中的钾盐、硼石等,供求失衡状况将长期存在,并有愈演愈烈之势,必须依赖进口才能解决。
但是,中国一些重要战略性资源的形势不容乐观。2000年水和石油的供求矛盾、2003年全国电力的普遍短缺已向我们发出了资源危机的信号,表明中国主要的战略性资源供需缺口在不断加大,未来将不得不面对能矿资源“峰极相逼”的威胁。
未来50年中国战略性资源供需缺口
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2010年
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2020年
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2050年
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水资源(亿m3)
石 油(亿t)
天然气(亿m3)
铁矿石(亿t)
铜矿石(万t)
铝土矿(万t)
钾 盐(吨)
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450
1.06~1.34
200~300
0.70
80
315
540
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560
1.63~2.05
400~600
5.0
95
199
677
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700
5.0
900
15.0
159
1000
1290
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(二)进口国外资源的风险将不断增大
中国进口国外资源必将承受较高的风险。随着国内资源保障程度的持续下降,中国必然要选择国外资源调剂余缺,进口的能矿产品将在世界贸易中占据较大比重。据预计,未来中国铁矿石进口将占世界铁矿石出口贸易量的15%,铜的进口可能占世界精炼铜出口贸易量的14%。在消耗世界大部分资源的主要资本主义国家中,他们的资源保证程度也在不断趋于下降。因此,未来中国劣势资源的进口必然要面对激烈竞争的挑战。
(三)以优补劣、以出养进的难度将不断加大
用国内优势资源出口补进口所需已经是捉襟见肘。有的学者认为,在国际资源贸易中可以用本国优势资源的出口换取进口劣势资源所需的外汇,以出口弥补进口的不足。但是,中国优势的矿产资源多为量小价低的小矿种,而劣势矿产又往往是量大价高的大矿种。因此,从矿产资源进出口的贸易额看,中国近年来的矿产贸易一直是逆差。中国优势的小矿种在国际市场上一直处境不好,未来前景也不乐观。
(四)生态环境压力将不断加大
我们面临的挑战之一是日益严峻的生态环境压力。20世纪的最大问题是全球性的生态环境危机日趋严重。20世纪上半叶第一次出现了世界性的经济危机,到下半叶又出现了无法控制的人口爆炸、大气污染、森林破坏与耕地缩减、淡水与海洋污染、能源危机、全球变暖等,这些问题都可统称为“发展综合症”。人类日益面临人口增长过快、资源利用过度、生产过剩、消费过高的阴影。人类引以为骄傲的征服自然的业绩正在反过来变成自然对人类的惩罚,威胁今后人类社会的长远发展前景,从而迫使国际社会探讨接受自我控制的相互约束的发展新机制,通过一系列环境和生态保护的协定和条约,用来约束、规范各国经济发展的行为。可以预见,不管是国际性大环境,还是国内人口、资源、环境的小氛围,在今后20年的发展中,促进中国经济向生态化方向发展的压力将不断增大。毫无疑问,中国经济正以空前的速度迅猛发展,但这种高速发展导致了对自然资源的需求也以惊人的速度增长。对资源螺旋式上升的需求量正开始超越自然系统的承受能力,经济的无限制发展也有可能毁坏我们赖以生存和发展的自然基础。因此,建立一种环境可支撑的经济无疑是中国可持续发展的必然要求。
【信息技术解决资源及环境约束的潜力分析】
在中长期经济发展中,中国不仅面临着从农业社会向工业社会的转型,而且面临着从工业社会向信息社会的转型,中国需要建立一种资源节约型社会,这种社会的建立既需要相关的制度保障,也需要新技术的广泛应用,在这一进程中,信息技术的普及推广应用应该在解决中国资源及环境约束的潜力中发挥更大的作用。它表现在:
(一)生产设备及工艺流程的信息化提高生产企业的资源利用率
工业社会的重要成就是制造出各种各样的生产设备,生产设备成为消耗能源和矿产资源的主要工具,并成为工业可持续发展中的循环经济、绿色制造的技术支撑体系的重要组成部分。技术的进步将最终表现为生产设备工作效率的提高及对资源消耗的降低。信息技术的应用提升了各类工业设备的利用效率,也提高了生产企业的资源利用率。如70年代中期以来美国全面推广节能电动机,节能效率比传统电机高4.5%~7%,铁芯损耗减少33%,每年可减少电费4%~8%,损耗费用减少37%。中国的工业化正处于中期,大部分工业设备的技术比较落后,利用信息技术进行改造将会大幅度提升企业资源的利用效率。全国目前约有45多万台工业锅炉,6.7万个工业窑炉,约有6500台煤气发生炉,4000万台风机、水泵,70万台工业电炉,6000套气体分离设备等,这些设备大部分技术比较落后、能源消耗大、效率低。科学的发展和技术的进步创造出了更好的工业设备和工艺流程,从而可以大幅度提高资源利用率,尤其是信息技术在工业设备中的广泛应用大幅度提高了资源的利用水平。
信息技术在电能的整流、逆变、斩波、变频、开关和智能控制方面的应用。为了合理高效地利用电能,现在发达国家电能的75%以上经过这种变换或控制后使用。而中国目前还只达到30%,远远不能达到电子技术应能实现的效果。中国燃煤设备平均效率电厂为87%,工业锅炉为60%,城镇居民为20%,比国外低10个百分点。这本身也说明信息技术应用在提升装备的效率方面有很大的潜力。
信息技术在提升传统工业设备资源利用效率方面的应用。由于信息技术的应用,单台节电率平均可达20%左右。全国推广电力电子在设备中的应用,节电量将达500亿千瓦时,相当于全国总发电量的1/10。如采用巨型晶体管(GTR)等功率集成器件的交流高效调速装置,可使风机和泵类设备调速运行的耗电量比传统的节流方式少30%左右。中国现有风机和水泵4000多万台,总耗电量占全国发电量的30%以上,其中70%靠调节挡板或阀门变流量运行。如有1/3改造为调速运行,即可节电150亿千瓦时。如果交流电力机车也采用变频调速,可节电近30亿千瓦时。
信息技术在提高电热转换效率中的应用。中国正在运行的12000台标准高频电炉(以100千瓦为基准),由于高频振荡器仍沿用电子管,因此,整机效率只有50%左右。若用静电感应晶体管(SIT)代替电子管,则效率可达80%左右(其中高频功率转换效率可达90%左右),微观节电30%~40%,宏观节电量达10亿千瓦时左右。
工业控制技术在工业装备中的应用。工业控制机(工控机)是计算机技术和自动控制技术结合的产物,是实现工业生产自动化、优质、高产、低能耗,以提高经济效益的主要技术手段。如可编程序控制器(PLC)、分布式控制系统(DCS)、工业PC机:嵌入式计算机及OEM产品、机电设备数控系统(CNC,FMS,CAM)、现场总线控制系统(FCS)在工业领域的应用,加快工艺过程模似、先进控制系统、应用系统软件的开发。目前,供电煤耗与世界先进水平相差很大。按世界先进水平,目前中国一年发电多耗标准煤约1.2亿吨。输电线损率比国际先进电力公司高2.0至2.5个百分点,相当于一年多损耗电量350亿千瓦时,大体相当于中国中部地区一个省一年的用电量。如果能加强工业控制技术的应用将会大大减少资源的损耗;如全国配电变压器若有70%配装无功补偿自控装置,则可节电100亿千瓦时;根据中国信息技术应用的典型调查表明,建材系统县以上水泥企业采用计算机控制后,一般可使窑的运转率从70%提高到90%,提高产量540万吨,产值提高2%~8%,降低能耗10%~55%,信息应用的经济效益十分显著。
因此,长期来看,通过推广节能新技术、新工艺、新装备在今后几十年将占整个节能量的1/3。
(二)消费产品的信息化降低资源的消耗
产品的信息化与智能化是人类的客观要求,也是产业发展的必然趋势。产品的信息化也总是伴随着消费类产品对资源利用效率的提高,这也是人类迈向资源节约型社会的技术保障。从几个资源消耗大的产品来看,由于信息技术的广泛应用,将会大规模降低资源的消耗,提高资源的利用效率。
节能型家用电器。家用电器已成为人类社会消费的必需品,也在为消耗各类资源的重要工具,而发展节能家用电器是降低资源消耗的重要途径,也是各国节能的一个重要措施。70年代初,美国政府大力提倡和鼓励厂商发展节能产品,并且制定有关的法律。例如,1977年一台450升~500升容积的自动除霜电冰箱年耗电1900千瓦时,而到1979年的标准已降到1500千瓦时,1990年又降到840千瓦时,到1993年将降到700千瓦时。这样一来,美国1.25亿台电冰箱和冷藏箱所节约的电能将等于30个发电厂的发电量。换言之,用于电器改进的125亿美元的投资,将能够节约用于30个发电厂的600亿美元的投资。可见,中国的节能电器有很大空间。
节能型汽车。技术的进步提高了汽车燃油效率,1973~1993年,国际能源机构成员国汽车平均保有量增加了70%,单个汽车的耗油降低了31%,这在很大程度将要归功能信息技术在汽车发动机等方面的应用。如发动机电子控制装置的节能效果在15%以上,而在环境保护方面的优势更为明显;电子喷油装置可以自动地保证发动机始终工作在最佳状态,使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气,从而使发动机的综合性能得到提高。2003年中国汽车保有量2400万辆,国内摩托车的保有量为6000万辆。电子信息技术在汽车中的应用将会有很大的节能空间。
节能型的照明设备。照明用电是电力资源的重要组成部分,新技术的出现将大大降低对电力的消耗。以第三代半导体材料氮化镓的研究取得突破以及蓝、绿发光二极管的问世,将发生一场巨大的变革。半导体灯采用发光二极管作为新光源,在与普通白炽灯保持同样亮度下,其耗电量仅为后者的十分之一,寿命却可以延长一百倍。据美国能源部预测,到2010年前后美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯替代,由此每年可节约350亿美元。中国照明用电占全国总发电量的8.0%以上,如果能用新的照光产品替代传统的产品2/3,则每年全国可节电130亿千瓦时。
(三)企业管理的信息化提高资源的利用效率
信息技术不仅仅应用在管理的生产领域,而且广泛应用到企业的管理,而事实上企业的生产和管理领域的信息化已整合成一个有机的整体。从管理的领域来看,信息技术的应用从最开始的物料需求计划系统、制造资源计划系统、企业资源系统到计算机集成制造系统,信息技术在企业管理领域的应用促进了企业内部组织结构的优化,并通过信息技术把企业的内部资源与外部资源进行有效的整合,提高了整个企业对各种资源的利用效率。
发达国家库存商品与国内生产总值的比值不超过1%,中等发达国家不超过5%,而中国却高达37%以上。1990~1998年,美国、德国、日本制造企业由于普遍实施了MRP或ERP,使库存总额平均占销售总额的比值控制在1.3%~1.5%,而同期中国仅产成品资金占销售总额的比例就高达8%~10%,这些数据表明中国企业的生产有效性还相对较差,盲目建设带来的低水平重复建设相当严重。这些正是中国产品市场易于剧烈波动的深层原因。国内外的经验都证明,企业管理信息化可以使库存降低30%~60%,流动资金周转加快60%~200%,确实是提高企业生产有效性,减轻社会经济周期波动的重要手段。而信息的充分、准确和及时有效可以提高决策的有效性。微观企业的信息化水平提高事实上使得各种市场信息更加充分,使得价格信号在经济发展中的作用更加突出,熨平了宏观经济的周期,提高了整个社会资本配置效率,使各种资源得到充分的利用。
(四)信息技术的绿色制造促进了资源节约型工业生产方式的形成
绿色制造是人类可持续发展战略在工业领域内体现和要求,1996年美国制造工程师协会(SME)发表了关于绿色制造的蓝皮书,系统地提出了绿色制造的概念。绿色制造(清洁制造)是工业可持续发展出必要趋势,是一个综合考虑资源优化利用和环境影响的制造系统,其目的是使工业产品的设计、制造、包装、运输、使用到报废的产品全生命周期对环境影响最小,不损害人体健康,资源效率最高。绿色制造也是综合运现代制造技术、信息技术、自动化技术、管理技术和环境技术,将企业各项活动中人、技术、经营管理、物能消耗和生态,以及信息流、物流、能量流有机地集成,并实现企业和生产环境整体优化。绿色制造是资源节约型社会的工业生产模式。一个完整的绿色制造系统包括管理信息系统、绿色设计系统、制造过程系统、质量保证系统、物能资源系统、环境影响评价系统、通信网络系统和数据库(知识库)系统。随着绿色制造思想的形成和完善,各国企业纷纷采用绿色制造技术,在各个工业部门广泛应用,并取得的良好的社会和经济效益,绿色制造是一种新型的工业生产方式,是资源节约型社会的工业生产方式,是制造业生产方式发展的必然趋势。可以看出,工业生产绿色制造模式的形成是建立在信息技术的普及和应用的基础之上的,信息技术是绿色制造系统技术支撑体系的重要组成部分,无论是绿色设计、绿色制造过程还是环境影响评价都离不开信息技术的支撑。中国的绿色制造才刚刚起步,从国外已有的经验来看,新的制造方式的普及和推广对于中国可持续发展将会产生积极的影响。
(五)资源管理信息化提高资源的利用水平
技术的发展不仅仅改变了人类利用资源的能力和方式,也改变了人类管理和利用资源的方式。尤其是信息技术的一系列突破和创新,使得人类对于更好的认识自然规律、更好的开发利用资源、建立一个环境友好的社会提供了新的手段。尤其是近些来年由于以RS(遥感)、GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)为基础的“3S”技术的出现,空间信息技术已广泛应用于地质、地理、海洋、水文、气象、环境监测等各个领域。大大提高人们对于资源的管理能力。
在环境与资源监测方面。只有及时、快速、准备获取环境及资源的各类信息,才能有效地对资源及环境进行积极管理。随着高新技术的发展,资源管理在航天遥感、航空遥感、雷达遥感、GPS定位技术从各自相对独立发展阶段进入相互融合、相互渗透和共同发展阶段。“3S一体化”技术为森林资源清查、野生动植物资源等多资源调查提供有力的技术手段,通过不同年度卫片光谱特征性质的分析来进行动态监测。以高时空分辨率,多层次、动态描述各种土地、森林资源、矿产资源的时空分布特征,描绘环境与资源的动态变化规律,研究和探索资源在区域内的空间分布状况以及相应的时空演替规律。
在减灾防灾方面。由于信息技术的存在,人们能够建立各种环境与资源安全评价及预警预报系统。采用遥感和地面监测等现代技术手段对森林、草地、湿地、农田、自然保护区、沙漠、水土保持、农业生态环境、生物多样性、大型生态建设工程、重点资源开发区及土地利用变化等进行有效监测与管理,对严重突发污染事故和海上赤潮、石油污染、沙尘暴等灾害进行应急跟踪监测、预报,并及时预警,在减灾、防灾方面发挥不可代替的作用。
生态环境管理规划与宏观决策。信息技术的应用生态环境监测、生态环境质量评价与环境影响评价、环境预测规划与生态管理以及面源污染等。
【利用信息技术缓解资源压力的对策与建议】
中国工业化尚处于中期阶段,工业化进程还有很长的路要走,今后将不得不面对经济发展与资源供给之间日益突出的矛盾。国家提出以工业化带动信息化、走新型的工业化道路的发展战略,既是必要的,也是可行的。在迈向信息社会的过程中,应当采取适当对策,推动信息技术在各个领域中的应用,为中国实现新型的工业化道路提供必要的技术保障。
(一)组织实施一批国家级的资源开发重大关键技术攻关项目
加快制定和实施国家科技中长期规划,围绕解决国民经济和社会发展重大问题,加大财政支持力度并充分调动社会力量共同开展涉及资源利用、环境改善、生产方式变革等方面的重大高新技术攻关,尽快在优质能源开发、跨流域调水和水质保护、共伴生资源综合利用、生物基因利用、信息网络建设和数据处理及安全运行等资源配置过程中实现技术跨越;加强国家重点试验室和研发中心等基础性研究基地建设,支持建设重大科学技术示范工程,争取在资源利用、环境保护、清洁生产、信息产业等领域取得重大突破。
(二)研究制定相应法律及政策,促进企业将信息技术应用于生产与经营管理
在人地关系日趋紧张的背景下,企业作为利益主体片面追求其利润的最大化而把资源耗费及环境污染成本转移给社会的现象仍普遍存在,并且局部地区存在愈演愈烈的倾向,而我们现有的管理制度还难以对这种势态做出及时有效的控制与调整。面对未来的发展,中国已经确立了以信息化带动工业化、走新型工业化道路的战略取向。但是,如果没有强制性的机制对此加以规范与引导,各类企业基于自身生产函数而演绎的利益追求必将进一步破坏中国实现可持续发展目标的资源与环境基础。为了缓解未来的资源与环境压力,可以考虑效仿美国70年代推进节能产品开发的作法,将“以信息化带动工业化”战略法律化、制度化、规范化,用法律和政策手段修正国家、地方和企业之间生产函数的差异,督促、引导企业关注信息技术,以提高企业生产经营与管理效率。
(三)建立有利于经济社会可持续发展的税费征收政策体系
按照“谁开发谁保护,谁破坏谁恢复,谁治理谁收益,谁使用谁付费,谁污染谁交税(费)”的基本原则,逐步建立一套征税目的明确、税赋合理、征管简洁的税收子系统,以引导要素资源的节约和合理配置,促进经济可持续增长和社会可持续消费。一是实行一些增加成本型的税收政策,如对水、土地、油气等稀缺资源和不可再生资源考虑征收资源税和消费税,对水污染、大气污染或二氧化硫污染、汽车超标排放尾气等单项收费改为收税入手,另外还要结合重大工程建设试行建立生态环境补偿制度。二是实行一些减少成本型的税收政策,以扶持和鼓励中国生态和环保产业的发展和加强资源的综合利用,以及鼓励引进国外资金及技术进入中国可持续发展领域。如制定和发布国家鼓励投资的产业政策和引进的产业、技术目录,在企业所得税、增值税、进出口关税、技术转让形成的个人收入所得税、先进技术设备折旧等方面实行一些减税让利性优惠政策措施。
(四)推进国民经济管理信息化,变粗放管理为集约管理
国家对重要资源的管理水平直接影响着企业对资源的利用水平,而信息技术是实现国民经济管理由粗放向集约转变的现实手段。国民经济管理信息化进程的推进将为各级行政决策者决策行为提供全方位、实时、动态的信息支撑,有利于制定适当的调控措施引导资源的优化配置,从而避免经济周期带来的资源损失。同时,完善的国民经济信息网络也可以为企业的生产经营决策提供充足的信息支持,使企业作为微观主体的逐利行为与国家可持续发展的战略目标相吻合。
(作者单位:中国电子信息产业发展研究院规划研究所)
来源《中国信息年鉴-2005》
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