关键词关键词：制造资源； 模型； 概念； 本体； 网络本体语言
DOIDOI：10.11907/rjdk.162017
中图分类号：TP301
文献标识码：A ：1672-7800（2016）008-0004-02
0 引言
当今信息化浪潮中，以计算机技术、自动化技术和互联网技术为代表的信息技术在制造行业应用广泛。制造技术与网络技术、智能技术不断融合，制造模式呈现智能化、网络化和协作化趋势。制造业全球化使得制造企业更迫切希望加强合作，共享制造资源。不同企业采用的制造资源描述方法不完全相同，使得制造资源数据呈现出分布性、异构性、多样性、复杂性等。在企业之间共享资源的需求下，传统的制造资源模型已经不能满足如此复杂多样的数据形式，需要建立一个统一的制造资源模型。本体具有很强的表达能力，能有效描述制造资源的概念以及概念间的关系，使用本体来描述统一制造资源可以帮助达到制造资源共享。本文主要研究制造资源本体建模方法。
1 制造资源分类
制造资源可以分为狭义制造资源和广义制造资源，狭义制造资源主要指加工一个零件所需要的物质元素，是面向制造系统底层的制造资源；广义制造资源是指完成产品整个生命周期的所有生产活动的物理信息及技术要素物的总和，包括设计、制造、维护等相关活动过程中涉及的所有软硬件元素[1]。制造资源的分类是构建模型的基础，须按照统一的标准和形式进行描述，将有共同属性的资源划分为同一类别。传统制造业将制造资源简单分为人力资源和生成设备两类，在当今科技日新月异快速发展的时代，人们对制造资源的认识和理解要复杂和深刻得多。本文按照制造资源的属性和应用方式，将制造资源分为8类[2]（见图1），具体如下：①设备资源：产品生产环节中各种制造、加工和运输设备；②人力资源：生产活动中各类人员，如管理人员、操作工人和设计人员等；③软件资源：企业管理和产品设计生产过程中各类软件，如办公软件、PRO/E等；④服务资源：产品生命周期里各种相关服务，如物流服务、培训服务等；⑤知识资源：产品生命周期中涉及到的各种研究机构、专利和市场信息等；⑥计算资源：生产活动中使用的计算机等相关硬件资源；⑦物料资源：产品生命周期使用到的原材料、能源等等；⑧除上述类别外的其它资源。
2 制造资源建模方法
有研究使用状态图来描述制造资源，方法描述能力有限，没有被推广使用。面向对象的建模方法使用较多，该方法将客观世界中的事物抽象为对象，使用对象的属性来描述对象，属性的取值范围定义作为值域，用类的操作描述对象的功能[3]。基于本体的建模方法和面向对象的方法有一定相似之处，但本体更便于描述某领域中的概念和概念之间的关系，并且能够处理制造资源中具有逻辑关系的概念，所以本文采用基于本体的建模方法。
3 本体建模
3.1 本体的定义
本体（ontology）指事物本身，原来是哲学上的概念。目前被广泛认同的定义是“本体是共享概念模型的明确的形式化说明” [1]。包括以下几层含义：①共享：本体不是面向整体，其是共同认可的概念，是公认的知识的集合；②明确：本体中明确定义了使用的概念和概念的约束；③概念化：本体中的概念模型是客观世界抽象出来的，其与具体环境没有关系；④形式化：本体是计算机方便处理的。
本体可以定义为一个五元组O=（C，R，P，A，I），其中O代表本体，C（Concept或Class）表示概念或类别，R（Relations）表示关系，P（Property）表示属性，A（Axiom）表示公理，I（Instances）表示实例[2]。
3.2 本体描述语言OWL
网络本体语言（Web Ontology Language，OWL）是由W3C提出的一种本体描述语言，OWL基于XML/RDF等标准，并且与其它多种本体兼容，具有很强的语义表达和推理能力。另外，OWL可以利用流行的本体描述工具protégé来描述制造资源本体，使用非常方便。OWL定义了3种表达能力不同的子语言：OWL Full、OWL DL和OWL Lite，其中OWL Full的表达和推理能力最强，OWL DL适中，OWL Lite最弱。OWL DL中的DL指的是描述逻辑（Description Logic），其知识库是基于知识表示的一阶谓词逻辑的可判定子集。而DL与OWL之间有着对应关系，如DL中用于描述概念关系的公理集Tbox和描述个体实例的断言公理集Abox分别对应着OWL中的公理和事实，DL中的概念和角色分别对应OWL中的类和属性[3]。OWL DL已经能够完成制造资源本体需要的语义表达和推理服务，因此OWL DL已经成为制造资源表达的首选语言。不作特殊说明情况下，以下提到的OWL语言均是指OWL DL语言。
3.3 本体建模步骤
本体建立主要包括以下几个步骤：①明确资源本体要覆盖领域的范围；②收集资源本体领域范围内的知识（定义、术语、属性及关系），并对制造资源概念划分类别与层次，形成资源本体框架，使用本体建模语言对本体形式化描述[1]；③初步评价构建本体模型的一致性、完备性和清晰性；④检验和完善本体模型[4]。
4 OWL实例描述
4.1 机械零件分类
本文以机械零件资源为例构建一个基于OWL的资源本体，如图2所示。第一层次：按照机械零件的功能、用途分为模具行业零件、能源机械零件和机械标准件等；第二层次：按照机械标准件的属性和功能分为传动件、紧固件、轴承和法兰等；第三层次：将轴承功能及工作原理分为滚动轴承和滑动轴承；第四层次：将滚动轴承的结构特性分为推力球轴承、深沟球轴承和向心轴承等。如此划分层次清晰，结构完整，便于下一步概念本体模型的构建。
4.2 制造资源概念本体模型构建
制造资源属性是描述其概念本体的重要信息，根据资源的属性特征抽象出描述制造资源的概念信息。图3是双列深沟滚动轴承的属性信息图，可将其属性进行分类，以更清晰描述概念。图4描述了双列深沟滚动轴承的属性和部分概念间的关系。
4.3 基于OWL的表示实例
以“双列深沟球轴承”为例，基于OWL描述制造资源的方法。
（1）定义双列深沟球轴承类
上面代码用subClassOf表示继承关系[5]，这里描述“双列滚动轴承”是“深沟球轴承”的子类，二者有继承关系，图形上看是一种层次结构。
（2）定义数据属性。
以上代码用DtatypeProperty表示了“生产厂商”是“双列深沟球轴承”的一个属性，其数据类型为string。
5 结语
本文按照制造资源的属性和应用方式，将制造资源分为8类，简要分析了制造资源的几种建模方式，指出基于本体的建模方式的优势。介绍了网络本体语言OWL，并以机械零件中的双列深沟球轴承为例，使用OWL构建本体模型。建立的本体模型能有效描述制造资源，为优化企业内部资源结构以及企业间共享制造资源奠定了良好的基础。
参考文献参考文献：
[1] 魏军英， 钟佩思， 郭春芬，等.基于OWL的制造资源本体建模[J].山东科技大学学报：自然科学版， 2011， 30（1）：58-61.
[2] 朱李楠.云制造环境下资源建模及其匹配方法研究[D].杭州：浙江工业大学， 2014.
[3] 党亚洲.基于本体的机械零件资源库语义检索研究与应用[D].乌鲁木齐：新疆大学， 2015.
[关键词] 生产力 制度生产力 第一生产力
何谓制度生产力？“制度生产力是制度规范、改善人们的社会关系和人与物的关系而激发人们创造力正确发挥的能力”。制度生产力概念能成立吗？
制度生产力概念为我国学者谭忠真，邹东涛教授首提并研究。此概念绝非制度与生产力概念的简单组合，而是关涉到对马克思政治经济学基本概念，即生产力概念的正确理解，更关涉其基本原理，即生产力与生产关系，经济基础与上层建筑的关系，尤其是制度与生产力关系的科学把握。然综观二位教授研,可容易发现此概念实为伪概念，若不加以分析批判就可能在流传中“弄假成真”。不过此概念的提出与论证却有助于人们正确认识制度对生产力发生作用的方式，及良好制度的标准与建设要求，因此又是一个有极积意义的伪概念。
一、制度不是生产力
回答是否定的。所谓生产力，顾名思义即生产的能力。天地万物，谁有生产之的能力？唯有人，一切非人的存在物，包括人创物均不可能具有生产力。人的生产活动是在精神支配下以获取财富为目的的活动，所以生产力即“人类在精神支配下利用自然资源、社会资源获取自身需要的劳动能力”，其核心则是人的创造力。关于生产力即人的生产能力，制度生产力概念的提出者也是赞同的，“从历史的角度看，生产力是‘生产’满足我们需要的一切‘手段’的‘能力’，是改造自然界和人类自身，创造人类文明的能力”，当然“这种创造力不是单个人的创造力的简单相加，而是人的集成创造力”。
该伪概念何以产生呢？那是由于其提出者将制度对生产力的影响力等于制度生产力了。毫无疑问，制度对生产力的发展起重要作用，甚至可以说是决定性的作用，“在某一历史阶段上，有的制度有利于激发人的创造力，有的制度却压抑甚至扼杀人的创造力；同一制度，在这一时期有利于人的创造力发挥，在另一时期却阻碍人的创造力发挥”但能因其重要的作用就将其视为生产力吗？非也，因为制度归根到底是有生命的人生产出来的无生命的规则，若制度生产力概念能成立，则一切对生产力发展产生影响作用的事物岂不均可称为生产力，尽管其力度要小些。可见制度生产力是一个伪概念。
其实在制度生产力这样的伪概念产生以前，其它的伪生产力概念已“面世”。如，庸俗经济学的创始人让?萨伊认为，劳动、资本、土地是生产的三要素，而“生产不是创造物质，而是创造效用”。于是他提出了资本生产力的概念，得出后来由马克思加以概括批判的“三位一体”的公式：劳动──工资、资本―――利息、土地―――地租；庞巴维克直接称资本生产更多财富的能力为“物质生产力”，称资本生产更多价值的能力为“价值生产力”。资产阶级经济学家实际上是将劳动对象，劳动工具视为生产力的构成要素。此说受到马克思的批判，“无论生产的社会形式如何，劳动者和生产资料始终是生产的因素。”，但“机器设备、科技资料，无论是作为人的创造力发挥的结果，还是作为人的创造力发挥的手段与条件，都始终是是人的创造力的派生物，受人的创造力的支配”，所以不是生产力要素。以马克思的观点视之，制度生产力概念在“错误的道路上走得更远”了，因为制度只是生产的环境要素，连生产要素都不是。
二、制度不是第一生产力
所谓第一生产力无非是最重要，最基础的生产力。什么才是第一生产力呢？制度生产力的研究者的答案很简单：制度才是第一生产力。
制度何以成为第一生产力呢，为什么科学技术不是第一生产力呢？谭、邹二位教授指出因为制度创新是技术创新、产业革命的“孵化器”制度，是形成有效组织的“孵化器”，而有效的经济组织是技术创新、产业革命的摇篮。谭、邹二位教授为此寻找了不少例证明，如人类伟大的工业文明的起步――工场手工业初始并没有什么技术进步和生产工艺的改变，有决定意义的只是生产集中到手工工场，进行了分工、协作而已。再如，中国历史上的“四大发明”并未引起生产力的任何革命，而别的国家却学了去开矿山、修隧道、造枪炮，开辟新航路、发现新大陆、发展世界贸易，最后用枪炮，廉价商品轰开了中国封闭的大门。还有同一蒸汽机，在市场经济的英国引起了轰轰烈烈的工业革命，而在农奴制下的俄国却湮没无闻。可见“纵观古今，制度创新是技术革命的“孵化器”，是整个社会生产力创新最核心、最关键的部分”，所以“制度是最基本层次的第一生产力”。
前已分析制度生产力是一个伪概念，因此“制度是第一生产力”自然更是伪概念。但是其说主要是针对“科学技术是第一生产力”而言，关涉的是制度与科学技术的相互关系及其在生产力发展中的作用，因而确有分析，批判之必要。制度是第一生产力吗？非也。社会发展是多种因素共同作用的结果，制度只是这些因素中的一个，在这个由众多因素组成的系统中，制度能起的作用是非常有限的。制度是从人的关系演化而来的，它可以规定、确认、强化、调节和控制现有关系，却不能决定关系的产生。社会关系是交往实践的产物，交往活动则由生产活动发轫，归根到底以生产活动为中轴。因此，在生产、关系和制度三者中，制度是一个被决定方面的因素，它的产生、性质由生产、交往决定，它的功能以人的意志为转移。人是思想的动物，其行为受思想的影响；人又是情感的动物，情感的交流与融洽是人际交往的重要内容。制度可以规定人如何行动，却不能规定人如何思想，不能规定人的观念，尽管它对人的思想、观念有重大影响。制度作为规则是人的理性选择的结果，对非理性的情感显然是力不从心。在碰到思想与情感的问题时，制度运行就不那么顺畅甚至会发生扭曲，所以现实生活经常会出现“该做的没做，做了不该做”的情况。可见，制度对人的制约，激励作用是不完全的，绝不是“第一生产力”。
不错，工场手工业初始并没有什么技术进步和生产工艺的改变，有决定意义的只是生产集中到手工工场，进行了分工、协作而已。可是产业革命毕竟是以工场手工业的技术为基础的，至于“有决定意义的只是生产集中到手工工场，进行了分工、协作而已”岂不是因为人们的管理，生产的思想或意识的创新或进步之使然。如果制度真的那么神奇，移植先进的制度岂不是能使原始人进行产业革命。不错古代中国的“四大发明”，在中国并未引起生产力的任何革命，同一蒸汽机，只在市场经济的英国引起了轰轰烈烈的工业革命。可是没有这些技术，英国的工业革命何以轰轰烈烈？可见制度的产生、变化最终必以科学，技术，尤其是科学为先导与基础，所以能被称为第一生产力的只能是科学技术。对此制度经济学的创始人诺思也是认同的，他说“知识和技术确立了制度创新的上限，进一步的制度创新则需要知识，技术的增长”。
三、伪概念的制度生产力研究具有极积意义
制度生产力虽然是一个伪概念，但其提出者的研究却具有极积意义。
其一,制度生产力研究者充分提示了制度对生产力发展的影响力。这种影响力包括：（笔者注：制度生产力概念提出与研究者将制度生产力内涵概括为六大方面，其所谓的制度的协同力与更新力只是说明了好的制度应该具有协同性，创新性）一是制度的整合力。制度的价值理念是整合全体人民的意志、愿望、奋斗目标的旗帜，是人民创造力潜意识的动力源泉。二是制度的激励力。人的创造力的发挥取决于精神状态，而人的精神状态又最终取决于制度环境造成的社会氛围所给予人的内在动力和外在压力的影响。三是制度的规范力。制度是规范和保障每个人自由地发挥和发展自己创造力的社会体系。每个人只有遵守制度所体现的社会行为规范，形成良好的经济、社会秩序，才能真正获得其创造力发挥、发展的自由。四是制度的开发力。人们创造力的生产和再生产，受制于制度规制的社会环境。从人们创造力的生产来看，人们受教育的机会、条件、方式、内容等，都是人们创造力生产的决定因素，而这些因素又都是由就业制度、人事制度、教育投资的产权制度、人力资本产权与报酬制度、教育体制、教育管理制度等制约和决定的。从人们创造力的再生产来看，社会对终身教育的重视与需求，人们接受终身教育的机会、条件、程度、方式、内容等都是人们创造力再生产的决定性因素，而这些因素同样是由制度制约和决定的。
其二，制度生产力研究者从生产力发展的角度论证了应该如何进行制度建设。如，要形成制度强大的整合力，制度所追求、奉行的价值理念，必须具有普遍性，先进性，终极性或永恒性。为此应尽可能创造如下条件：人们最低生存需要和基本发展需要(如基础教育) 能得到保障；人们所得的报酬与贡献大致对称；人们对制度拥有公平感；人们对创业具有事业感和成就预期。要提高制度的规范力就必须严格规范立法制度，严格界定和保护产权，特别是通过制度创新和相关技术手段的改进，严格规范管理者的管理行为和人们的经营行为。要形成制度强大的培育、开发力，就必须在全社会范围内不断造就尊重知识、尊重人才的良好氛围和能力本位的价值取向；全面造就使德才兼备的人才脱颖而出的机制和量才使用、适才适用、客观公正的制度。制度影响力实现还要求制度要有较大的协同力，实现此，宪法必须明确体现以保障、促进人的创造力的发挥、发展为最高宗旨；制度规则应授予最高司法机关独立监督的权力；从制度上鼓励立法机关和制度的各个执行部门、社会团体定期或不定期地对正在运行的法律、法规、规章、政策进行检讨等。最后，一个良好的制度系统，必须保有不断自我更新的能力。这需要在社会大系统内有一个对现实制度运行进行审视、评判的预警系统；在制度的更新上打破利益刚性和路径依赖的樊篱；要围绕更好地保障和促进人的创造力的发挥、发展这一根本目标，在不同区域、不同组织团体间开展体制、程序层面上制度的自由创新和竞争；对外国的行之有效的一切有利于人的创造力发挥、发展的制度，应尽可能取其精华融入我们的制度体系；国家必须设立制度创新、发明奖励制度等。
参考文献：
[1]谭忠真 邹东涛:制度生产力的体系及其测度[J].中国工业经济，2001，（6）
[2]贺汉魂:生产力概念的马克思主义人本分析[J].学术交流，2006，（1）
[3]谭忠真 邹东涛:社会生产力是制度的生产函数[J].生产力研究，2005（3）
[4 ]让?萨伊:政治经济学概论[M].北京:商务印书馆,1963.60
[5 ]马克思:资本论（二卷）[M].北京:人民出版社,1975.44
[6 ]谭忠真:制度是最基本层次的第一生产力[J].中国工业经济，2000，（6）
[关键词] 生产力 制度生产力 第一生产力
何谓制度生产力？“制度生产力是制度规范、改善人们的社会关系和人与物的关系而激发人们创造力正确发挥的能力”。制度生产力概念能成立吗？
制度生产力概念为我国学者谭忠真，邹东涛教授首提并研究。此概念绝非制度与生产力概念的简单组合，而是关涉到对马克思政治经济学基本概念，即生产力概念的正确理解，更关涉其基本原理，即生产力与生产关系，经济基础与上层建筑的关系，尤其是制度与生产力关系的科学把握。然综观二位教授研，可容易发现此概念实为伪概念，若不加以分析批判就可能在流传中“弄假成真”。不过此概念的提出与论证却有助于人们正确认识制度对生产力发生作用的方式，及良好制度的标准与建设要求，因此又是一个有极积意义的伪概念。
一、制度不是生产力
回答是否定的。所谓生产力，顾名思义即生产的能力。天地万物，谁有生产之的能力？唯有人，一切非人的存在物，包括人创物均不可能具有生产力。人的生产活动是在精神支配下以获取财富为目的的活动，所以生产力即“人类在精神支配下利用自然资源、社会资源获取自身需要的劳动能力”，其核心则是人的创造力。关于生产力即人的生产能力，制度生产力概念的提出者也是赞同的，“从历史的角度看，生产力是‘生产’满足我们需要的一切‘手段’的‘能力’，是改造自然界和人类自身，创造人类文明的能力”，当然“这种创造力不是单个人的创造力的简单相加，而是人的集成创造力”。
该伪概念何以产生呢？那是由于其提出者将制度对生产力的影响力等于制度生产力了。毫无疑问，制度对生产力的发展起重要作用，甚至可以说是决定性的作用，“在某一历史阶段上，有的制度有利于激发人的创造力，有的制度却压抑甚至扼杀人的创造力；同一制度，在这一时期有利于人的创造力发挥，在另一时期却阻碍人的创造力发挥”但能因其重要的作用就将其视为生产力吗？非也，因为制度归根到底是有生命的人生产出来的无生命的规则，若制度生产力概念能成立，则一切对生产力发展产生影响作用的事物岂不均可称为生产力，尽管其力度要小些。可见制度生产力是一个伪概念。
其实在制度生产力这样的伪概念产生以前，其它的伪生产力概念已“面世”。如，庸俗经济学的创始人让?萨伊认为，劳动、资本、土地是生产的三要素，而“生产不是创造物质，而是创造效用”。于是他提出了资本生产力的概念，得出后来由马克思加以概括批判的“三位一体”的公式：劳动──工资、资本———利息、土地———地租；庞巴维克直接称资本生产更多财富的能力为“物质生产力”，称资本生产更多价值的能力为“价值生产力”。资产阶级经济学家实际上是将劳动对象，劳动工具视为生产力的构成要素。此说受到马克思的批判，“无论生产的社会形式如何，劳动者和生产资料始终是生产的因素。”，但“机器设备、科技资料，无论是作为人的创造力发挥的结果，还是作为人的创造力发挥的手段与条件，都始终是是人的创造力的派生物，受人的创造力的支配”，所以不是生产力要素。以马克思的观点视之，制度生产力概念在“错误的道路上走得更远”了，因为制度只是生产的环境要素，连生产要素都不是。
二、制度不是第一生产力
所谓第一生产力无非是最重要，最基础的生产力。什么才是第一生产力呢？制度生产力的研究者的答案很简单：制度才是第一生产力。
制度何以成为第一生产力呢，为什么科学技术不是第一生产力呢？谭、邹二位教授指出因为制度创新是技术创新、产业革命的“孵化器”制度，是形成有效组织的“孵化器”，而有效的经济组织是技术创新、产业革命的摇篮。谭、邹二位教授为此寻找了不少例证明，如人类伟大的工业文明的起步——工场手工业初始并没有什么技术进步和生产工艺的改变，有决定意义的只是生产集中到手工工场，进行了分工、协作而已。再如，中国历史上的“四大发明”并未引起生产力的任何革命，而别的国家却学了去开矿山、修隧道、造枪炮，开辟新航路、发现新大陆、发展世界贸易，最后用枪炮，廉价商品轰开了中国封闭的大门。还有同一蒸汽机，在市场经济的英国引起了轰轰烈烈的工业革命，而在农奴制下的俄国却湮没无闻。可见“纵观古今，制度创新是技术革命的“孵化器”，是整个社会生产力创新最核心、最关键的部分”，所以“制度是最基本层次的第一生产力”。
前已分析制度生产力是一个伪概念，因此“制度是第一生产力”自然更是伪概念。但是其说主要是针对“科学技术是第一生产力”而言，关涉的是制度与科学技术的相互关系及其在生产力发展中的作用，因而确有分析，批判之必要。制度是第一生产力吗？非也。社会发展是多种因素共同作用的结果，制度只是这些因素中的一个，在这个由众多因素组成的系统中，制度能起的作用是非常有限的。制度是从人的关系演化而来的，它可以规定、确认、强化、调节和控制现有关系，却不能决定关系的产生。社会关系是交往实践的产物，交往活动则由生产活动发轫，归根到底以生产活动为中轴。因此，在生产、关系和制度三者中，制度是一个被决定方面的因素，它的产生、性质由生产、交往决定，它的功能以人的意志为转移。人是思想的动物，其行为受思想的影响；人又是情感的动物，情感的交流与融洽是人际交往的重要内容。制度可以规定人如何行动，却不能规定人如何思想，不能规定人的观念，尽管它对人的思想、观念有重大影响。制度作为规则是人的理性选择的结果，对非理性的情感显然是力不从心。在碰到思想与情感的问题时，制度运行就不那么顺畅甚至会发生扭曲，所以现实生活经常会出现“该做的没做，做了不该做”的情况。可见，制度对人的制约，激励作用是不完全的，绝不是“第一生产力”。
不错，工场手工业初始并没有什么技术进步和生产工艺的改变，有决定意义的只是生产集中到手工工场，进行了分工、协作而已。可是产业革命毕竟是以工场手工业的技术为基础的，至于“有决定意义的只是生产集中到手工工场，进行了分工、协作而已”岂不是因为人们的管理，生产的思想或意识的创新或进步之使然。如果制度真的那么神奇，移植先进的制度岂不是能使原始人进行产业革命。不错古代中国的“四大发明”，在中国并未引起生产力的任何革命，同一蒸汽机，只在市场经济的英国引起了轰轰烈烈的工业革命。可是没有这些技术，英国的工业革命何以轰轰烈烈？可见制度的产生、变化最终必以科学，技术，尤其是科学为先导与基础，所以能被称为第一生产力的只能是科学技术。对此制度经济学的创始人诺思也是认同的，他说“知识和技术确立了制度创新的上限，进一步的制度创新则需要知识，技术的增长”。
三、伪概念的制度生产力研究具有极积意义
制度生产力虽然是一个伪概念，但其提出者的研究却具有极积意义。
其一，制度生产力研究者充分提示了制度对生产力发展的影响力。这种影响力包括：（笔者注：制度生产力概念提出与研究者将制度生产力内涵概括为六大方面，其所谓的制度的协同力与更新力只是说明了好的制度应该具有协同性，创新性）一是制度的整合力。制度的价值理念是整合全体人民的意志、愿望、奋斗目标的旗帜，是人民创造力潜意识的动力源泉。二是制度的激励力。人的创造力的发挥取决于精神状态，而人的精神状态又最终取决于制度环境造成的社会氛围所给予人的内在动力和外在压力的影响。三是制度的规范力。制度是规范和保障每个人自由地发挥和发展自己创造力的社会体系。每个人只有遵守制度所体现的社会行为规范，形成良好的经济、社会秩序，才能真正获得其创造力发挥、发展的自由。四是制度的开发力。人们创造力的生产和再生产，受制于制度规制的社会环境。从人们创造力的生产来看，人们受教育的机会、条件、方式、内容等，都是人们创造力生产的决定因素，而这些因素又都是由就业制度、人事制度、教育投资的产权制度、人力资本产权与报酬制度、教育体制、教育管理制度等制约和决定的。从人们创造力的再生产来看，社会对终身教育的重视与需求，人们接受终身教育的机会、条件、程度、方式、内容等都是人们创造力再生产的决定性因素，而这些因素同样是由制度制约和决定的。
其二，制度生产力研究者从生产力发展的角度论证了应该如何进行制度建设。如，要形成制度强大的整合力，制度所追求、奉行的价值理念，必须具有普遍性，先进性，终极性或永恒性。为此应尽可能创造如下条件：人们最低生存需要和基本发展需要(如基础教育) 能得到保障；人们所得的报酬与贡献大致对称；人们对制度拥有公平感；人们对创业具有事业感和成就预期。要提高制度的规范力就必须严格规范立法制度，严格界定和保护产权，特别是通过制度创新和相关技术手段的改进，严格规范管理者的管理行为和人们的经营行为。要形成制度强大的培育、开发力，就必须在全社会范围内不断造就尊重知识、尊重人才的良好氛围和能力本位的价值取向；全面造就使德才兼备的人才脱颖而出的机制和量才使用、适才适用、客观公正的制度。制度影响力实现还要求制度要有较大的协同力，实现此，宪法必须明确体现以保障、促进人的创造力的发挥、发展为最高宗旨；制度规则应授予最高司法机关独立监督的权力；从制度上鼓励立法机关和制度的各个执行部门、社会团体定期或不定期地对正在运行的法律、法规、规章、政策进行检讨等。最后，一个良好的制度系统，必须保有不断自我更新的能力。这需要在社会大系统内有一个对现实制度运行进行审视、评判的预警系统；在制度的更新上打破利益刚性和路径依赖的樊篱；要围绕更好地保障和促进人的创造力的发挥、发展这一根本目标，在不同区域、不同组织团体间开展体制、程序层面上制度的自由创新和竞争；对外国的行之有效的一切有利于人的创造力发挥、发展的制度，应尽可能取其精华融入我们的制度体系；国家必须设立制度创新、发明奖励制度等。
参考文献：
[1]谭忠真 邹东涛:制度生产力的体系及其测度[J].中国工业经济，2001，（6）
[2]贺汉魂:生产力概念的马克思主义人本分析[J].学术交流，2006，（1）
[3]谭忠真 邹东涛:社会生产力是制度的生产函数[J].生产力研究，2005（3）
[4 ]让?萨伊:政治经济学概论[M].北京:商务印书馆，1963.60
[5 ]马克思:资本论（二卷）[M].北京:人民出版社，1975.44
[6 ]谭忠真:制度是最基本层次的第一生产力[J].中国工业经济，2000，（6）
关键词：价值链；扎根理论；产业链
中图分类号：G201 文献标识码：A 文章编号：1008-4428（2016）05-45 -04
一、引言
《国家“十二五”科学和技术发展规划》突出以科学发展为主题，以支撑加快经济发展方式转变为主线，以提高自主创新能力为核心的战略部署；强调坚持把实现创新驱动发展作为根本任务，把促进科技成果转化为现实生产力作为主攻方向，把科技惠及民生作为本质要求，把增强科技长远发展能力作为战略重点，把深化改革和扩大开放作为强大动力。作为一国综合国力和整体竞争力的重要先导产业，我国的通信设备制造业更是中国综合竞争力的重要体现。我们课题以我国通信设备制造业佼佼者华为为例，采用扎根理论定性研究方法深入剖析华为价值链升级的成功经验，为我国通信设备制造业价值链低端向高端升级提供创新有效的概念及理论。
二、现状分析及理论基础
（一）我国通信设备制造业现状分析
通信设备制造业作为技术密集型产业，从20世纪80年代以来，作为高技术产业的重要组成部分，已经发展成为一个较为完整的体系，并逐渐成为了世界通信设备加工制造的中心。中国通信设备制造业处于高速发展之中，就2009年1月～11月，中国通信设备制造业累计实现产品销售收入7486.18亿元。 然而，在我国通信设备制造业市场规模迅速扩大和技术实力明显提升的同时仍存在诸多问题，例如“空心”现象，虽然我国通信设备制造业技术实力近年来明显提升，但即使是专项技术也并非产业核心技术，我国总体通信设备制造业技术水平甚至不及发达国家平均技术水平。另一方面，在国内外市场影响力即市场份额同样无法抗衡发达国家通信设备制造商。国家之间比较优势的不同使得不同国家在全球价值链的不同环节各自具备了相对优势，随着全球一体化的深入，国际分工形势不断改变，产品的价值增值过程随着演变成片断化的价值增值区段，从这个角度来看，这条价值链呈“U”型分布，研发设计和销售、售后服务等知识密集型生产环节位于两端，而劳动力密集型生产环节位于低端。 比如，当前我国仍以劳动密集型要素为主，发达国家以资本和技术密集型要素为主，相较于发展中国家，发达国家具有技术上的相对优势。
（二）华为现状分析
华为技术有限公司于1987年在中国深圳正式注册成立。华为技术有限公司是集生产与销售通信设备为一体的民营通信科技公司，总部位于中国广东省深圳市坂田华为基地。从华为的公司业务分析，华为的产品涵盖交换网络、传输网络、无线及有线固定接入网络和数据通信网络及无线终端产品，为世界各地通信运营商及专业网络拥有者提供硬件设备、软件、服务和解决方案。在对华为市场分析时，华为的知名度通过益普索全球调研数据来看，2014年华为品牌知名度从52%提升至65%，同比增25%。其中，在亚太、拉美已成为领导品牌，品牌知名度由高至低分别为缅甸（100%）、中国（90%）、危地马拉（88%）、哥斯达黎加（88%）、南非（84%）；而华为的占有率，2014～2015年度华为交换机国内市场占有率达26.8%，位居第二；华为手机市场份额目前全球第三，中国市场份额第一，国内市场份额达15.9%，全球市场苹果公司通信设备占有率依然第一。
（三）理论基础
哈佛大学商学院教授迈克尔・波特在所著《竞争优势》中提出价值链这一概念，认为“每一个企业都是在设计、生产、销售、发送和辅助其产品的过程中进行种种活动的集合体。所有这些活动可以用一个价值链来表明”。他将价值增值过程分为基本活动和辅助活动，认为基本活动和辅助活动相互联系构成了一个创造价值的动态过程――价值链。在价值链中，制造环节由于技术含量低、易模仿等特性，产品附加价值较低，而研发和服务环节拥有较高的产品附加值。随着全球化进程的加快，全球价值链理论应运而生，价值链中的制造、服务等环节在各国之间形成分工。其中发达国家制造企业占领了研发服务、技术咨询、金融服务等价值链中附加值较高的环节，而中国的制造业主要是在发达国家将越来越多的生产制造环节大规模外移，致力于价值链上附加值和利润更高的环节的契机下凭借资源和劳动力成本优势发展起来的。
1992年施振荣为了“再造宏基”提出了“微笑曲线”，描述了现代制造业的价值链。曲线左右两边分别为上游、下游，代表着研发与营销环节，曲线中间则代表制造环节。在价值链中，附加价值更多体现在研发与营销，处于中间环节的制造附加价值最低，因此企业未来应该朝微笑曲线两端发展，实现价值链由低端向高端的升级，这样才能保证企业的持续发展和永续经营。通信设备制造业作为我国综合竞争力的重要体现，这种价值链的攀升显得尤为重要。
三、研究设计与方法
（一）研究方法
研究通信设备制造业的升级历程，仅仅通过定量方法来直接测量比较困难， 因为定量研究通过对事物可量化部分及其相关关系的测量、计算与分析来掌握事物本质， 用其来直接测量行业成长这类复杂且动态的现象有一定难度。定性研究则是通过研究者与被研究对象之间的互动来进行深入、细致研究， 然后对事物的本质得到一个比较全面的解释性理解， 定性方法更符合制造业价值链成长这一研究主题和研究目标。 本研究采用被公认为最科学的定性研究方法――扎根理论。
扎根理论方法的核心是资料收集与分析的过程，该过程既包含理论演绎又包含理论归纳。资料的搜集与分析是同时发生、进行、连续循环的过程，其资料收集方法与其他定性研究相同，而资料分析则要求严格Strauss将扎根理论对资料的分析称为译码，指将所搜集或转译的文字资料加以分解、分析现象。将现象进行初步概念化，然后再将初步概念化的现象第二次概念化、抽象化，再以适当方式将概念重新第三次抽象、提升和综合为范畴以及核心范畴的操作化过程。该过程要忠实于资料，挖掘出资料的范畴，识别出范畴的性质和性质的维度，范畴间复杂交错的本质关系就是研究所得的理论。
（二）资料收集与整理
本研究通过多种方法从各个渠道收集到的资料有：①2015年5月份我们浏览并搜集了大量有关中国通信设备制造业及其价值链升级的资料，包括论文、论坛、企业公告及言论等， 企业内部的资料等；②2015年6月份，我们在导师的协助下与正在华为工作的学长学姐们取得了联系，展开了一次关于华为价值链升级的内部访谈活动；③2015年7月份我们走进华为实体店，统观整个华为荣耀7发售现场，并与营销人员进行了对话；④2015年～10月制作问卷并发放问卷，采集并分析数据，对华为的品牌营销能力进行测试的报告。通过对以上资料进行整理、整合、可信度监测， 以确保资料真实准确地反映研究内容， 保证所有文献以及资料的可靠性。
（三）资料分析
扎根理论方法对资料的分析过程可以明确分为三个主要步骤：开放性译码、主轴译码和选择性译码。
1.开放性译码
开放性译码指将企业资料记录逐步进行概念化和范畴化， 也就是根据一定原则将大量的资料记录加以逐级缩编， 用概念和范畴来正确反映资料内容，并把资料记录以及抽象出来的概念打破、揉碎并重新综合的过程。开放性译码的目的在于指认现象、界定概念、发现范畴， 也就是处理聚敛问题。 使用开放性译码，主要是为了将研究的内容细化，首先发现现象，接着定义现象即概念化现象，然后发掘范畴并为范畴命名，确定范畴的性质。为了说明开放性译码的过程，对华为企业进行资料研究整合后用开放性译码进行如表1操作。
概念和范畴的命名有多重来源，有的来自文献资料，有的来自访谈记录，有的是笔者根据工作中收集和整理的大量笔记和内部刊物（不对外公布） 的结果。概念和范畴的得出也并不是一劳永逸的，为了找到最能反映资料本质的概念和范畴，需要在资料和概念范畴间不断循环往复考察。 开放性译码的过程，首先是对所有搜集到的资料贴标签，这些资料来自整个项目进程中的访谈调研、企业内部资料、论坛等渠道，相对于整个研究内容，他们就是文字碎片的组合。首先，用a为碎片文字贴标签；第二步，对所有a（a1、a2...ai）进行初步概念化，得出aa（aa1、aa2...aai），初步概念化这个环节相当于是对标签定义，在此环节如果发现资料不足还可以进行补充；第三步，是概念化的确定，将所有aa分组定义，归类为A（A1、A2...Ai），这一步将所有资料确定各自的概念范围，不能再有添加和更改；最后一步，是将概念化的内容范畴化AA（AA1、AA2...AAi）。整个开放性编码过程中对资料的精炼和缩编均在深入。在整个开放性译码中，共集结54个初步概念、21个最终概念、以及8个范畴。
2.主轴译码
主轴译码是指运用“原因条件现象情景中介条件行动/互动策略结果” 。 这一编码范式，将开放性编码中得到的所有概念集合起来形成主轴范畴。主轴译码这个环节，任务是将范畴具体化，即把以上总结的八个范畴发展成主范畴和副范畴。本环节并非是把理论框架设计出来，而是基于性质更近一步。在该环节，典范模型成为译码的主要手段。典范模型是扎根理论方法的一个重要分析工具， 用以将范畴联系起来， 并进一步挖掘范畴的含义。利用产生某个事件（主范畴）的条件、这个事件所依赖的脉络（也就是该范畴性质的具体维度指标）以及在事件中行动者采取的策略和采用的结果， 更多、更准确地把握该事件（主范畴），因此，条件、脉络、策略和结果虽然也都是范畴， 但都是与某一主范畴有关而用来帮助了解该主范畴的， 故将其称为副范畴。 通过典范模型，我们得到四个主范畴，分别是技术研发（AA1）、品牌营销（AA2）、国际化趋势（AA3）和聚焦思想（AA4）。技术研发是由多元化创新这个范畴和持续创新、产品多元化、自身技术、解决空心化问题四个概念构成；品牌营销是由企业内外关系管理、战略成本管理、营销三个范畴及企业文化、擅长媒体关系、人力资源、价格优势、战略成本管理、品牌营销、消费者感知七个概念构成；国际化趋势是由市场扩张、国际化趋势两个范畴及扩宽国外市场、开拓高端市场、国际竞争力、国际化营销四个概念构成；聚焦思想是由聚焦思想、产业链构建两个范畴及聚焦思想、与运营商合作、形成终端产业链、客户关系管理、渠道开发、行业环境六个概念构成。关于典范模型分析过程举例如图2所示：
典范模型使我们对范畴的界定更加明确，通过概念、副范畴到主范畴的循序渐进，展现了和企业资料的照应，衔接整个研究过程。就主范畴的典范模型品牌营销举例，营销是因，结果是品牌营销。企业以营销作为手段，做到价格上的优势以及企业文化的体现，再结合媒体宣传，将企业产品理念宣扬给消费者，再在产品成本上作战略规划，有效应对其他竞争者的价格竞争，在人脉的扩张中获得更多消费者的肯定和拥护，最终起到品牌营销该有的作用。
3.选择性译码
选择性编码是指选择出核心范畴，并将核心范畴与其他范畴联系，深入分析，验证其间的关系，并将概念化尚未发展完备的范畴补充完整，即综合的过程。主要步骤是：①借助于得到的范畴，找出核心范畴与次要范畴；②阐明“故事线”，纵观整个研究过程，运用文献、观察或访谈得到的资料，研究其范畴及两者之间的关系，说明所有现象；③通过典范模型将核心范畴与其他范畴联系，并用所有资料验证之间的联系；④继续开发范畴使其更加细微和完备。
在对华为价值链升级的研究中，通过对多元化创新、产业链构建、聚焦思想、企业内外关系管理、战略成本管理、市场扩张、国际化趋势、品牌营销这8个范畴的考察及对技术研发、品牌营销、国际化趋势、聚焦思想这4个主范畴与其相应副范畴的深入分析，同时对于原始资料记录进行互动比较、提问，发现可以运用技术研发、品牌营销、国际化趋势、聚焦思想这一核心范畴来对其他范畴进行分析。华为公司充分展现了这一概念的内涵，即以技术研发为基础，通过品牌营销，在产品、技术和客户等方面聚焦，顺应全球一体化趋势，将自己的技术研发与营销国际化。其故事线可概括为：华为由初建立时以技术为主导逐渐转变为技术与营销双主导，形成以客户为主导的服务理念，积极处理企业内外关系，并将产品的研发与客户偏好联系，进行多元化创新，打造自己的品牌，并顺应全球通信制造业发展趋势，积极开拓国内国外市场，不仅在产品上，也在技术上应用国内外先进技术，构建全球终端产业链，尽快实现价值链由低端向高端的升级。
（三）研究结果
通过扎根理论三层次编码，本文得出结论，华为企业在价值链升级道路上应围绕技术研发、品牌营销、国际化趋势和聚焦思想四个主范畴升级，相比通信设备制造业普遍遵循的“微笑曲线”理论，我们在技术研发与品牌营销两方面多添加了两个应关注的创新理论。2015年华为的销量步入全球前三、国内前二，势头迅猛，作为一家通信设备制造商，华为的积极创新及全面发展为其带来了良好的市场前景。在技术研发方面，华为成为我国首屈一指的国产芯片制造商，通信设备制造商拥有核心技术不仅能在同业领域获得较高的地位，还能够创造更大的研发空间。在品牌营销方面，通过华为2015年荣耀系列宣传活动看出了通信设备制造商的学习导向。作为一家以“技术流”标签的企业，华为难以在红利日渐消退的网络营销中胜过以“人性化”宣传的其他手机品牌，因此华为于2015年成功推出跨界营销，赞助冬奥、与大学生一起攀岩、音乐节等跨界营销活动充分利用目标消费者的传播能力，迅速提升品牌“人性化”方面好感。本文认为寻找合适的营销手段极为重要，通信设备制造商必须根据产品形象及时提升产品知名度，以更加符合消费者感知的产品理念引起消费者购买欲望；国际化趋势，是我国通信设备制造业共同的目标，2015年的企业国际化排名中，我国企业中华为第一、万达第二。华为在2014年9月收购了英国蜂窝物联网芯片和解决方案提供商Neul，并且华为计划以Neul为中心打造一个全球级物联网，这是构建全球产业链的关键一步，不仅提高了国际知名度，并且在扩张市场过程中可以获得无限可能存在的商机，抢先构建产业链可以规避渠道被垄断等风险。华为的聚焦思想主要来源于华为于2011年成立的企业业务集团，华为拥有的聚焦理念值得我国通信设备制造商学习，通过聚焦每一项核心业务有利于持续创新、技术领先。华为在聚焦的原则上与战略合作伙伴来完成被集成战略，通信设备制造商如果想凭借基础设施垄断行业的发展最后只能走向灭亡，只有趋利避害学会与某些领域更优秀的企业合作，才能带动整个通信设备制造业的全面发展。总结起来，通信设备制造业首先要坚持研发核心技术和优化品牌营销才能在业界站稳脚跟，而企业从小区域迈向大范围的发展过程中，必须善于与优秀企业战略合作构建完整的、安全的、多元化的产业链结构，才能真正实现全球化。
四、结论与建议
（一）研究结论
本文运用扎根理论定性研究方法研究我国通信设备制造业从价值链低端向高端升级的理论方法，以华为为例，得出我国通信设备制造业价值链升级路上应给予重视的研发、营销、聚焦与国际化趋势四个范畴。基于微笑曲线理论，根据扎根理论研究方法，在围绕核心范畴、副范畴等概念构建立体网络关系后，我们得出结论：首先，华为由聚焦运营商客户需求、聚焦产品和技术的研发，转为以客户为中心，以客户需求和前沿技术驱动为创新，根据最终消费者体验来打造解决方案，真正将技术与营销结合起来，其技术的持续创新与研发是为了为客户和合作伙伴提供更加优质便利的服务；其次，华为一直在提升企业在国际的竞争力和知名度，努力向国际与高端市场拓展，在走国际道路的同时提高产品本身的质量与其产品在客户心中的质量；再者，华为自2013年来坚持“被集成”战略，聚焦ICT基础设施，对电信基础网络、云数据中心和智能终端等领域持续进行研发投入，使公司始终处于行业前沿，引领行业的发展，并为客户合作伙伴提供具有全球领先的技术水平和开放的架构，建立良好的合作关系，努力构建健康完整的终端生态系统。
（二）建议
我国通信设备制造商不仅要在研发与营销上下游站稳脚跟，还要坚持基于聚焦思想的被集成合作战略构建全球产业链，实现价值链低端向高端的升级。本文通过扎根理论定性研究方法，对我国通信设备制造业价值链的升级提出一些建议：①建议我国通信设备制造业技术创新多元化。急需改善的一方面是增加研发投入，我国设备企业同国外同行相比研发投入比较少，国内多数设备企业采取跟随战略，导致模仿性较强且技术研发能力停滞不前。另一方面是技术研发方向的单一化，我国通信设备制造商多数以发展数字通信领域为主，事实上当前通信设备制造业已经进入成熟期，数字通信技术的创新过程已是标准化过程，短期内难以有革命性创新，欧美技术领先地区已将研发创新放在计算机技术与IT领域管理方法上。我国通信设备制造商应做到技术多元化创新，紧随世界领先水平，研发具有核心价值的产品。②建议我国通信设备制造业业务向多元化发展。一方面，随着我国通信产品呈现宽带化、智能化、网络化、数字化发展方向，市场需求旺盛，作为运营商应加大资本投入以此直接带动通信设备制造业的快速成长，我国通信设备制造商应抓住需求结构升级的机会，稳固国产移动应用主流市场地位。另一方面，设备商要主动出击寻找国内外运营商、渠道商，增加各方面业务合作范围，强化战略合作能力。③建议我国通信设备制造业构建全球产业链。作为全球第二大综合通信设备提供商，华为的产品和解决方案已经应用于140多个国家，服务全球运营商50强中的40余家企业及全球三分之一的人口。整合我国通信设备制造业，应积极开发前端至终端的业务发展能力，构建符合时代要求的产业链。坚持被继承战略，善于利用资源并敢于应用新的合作方式。④建议制定国家层次目标和战略，大力发展通信设备制造业。通信设备制造业是我国信息电子业的重要组成部分，是综合国力的表现形式之一。我国政府应积极制定战略，加大对通信设备制造业的支持，尽快实现我国通信设备制造业又强又大的目标。
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作者简介：
杨甘睿，女，云南昆明人，南京邮电大学学生；
Abstract: Aiming at profound changes in manufacturing industry made by the rapid development of the human science and technology, on the goal to improve the disposition of the students of the Mechanical Manufacturing and Automation，the paper firstly discuses the way to cultivate the modern manufacturing concept with the core concept of Information Manufacturing，then research the teaching ideal and methods based on the course of Advanced Manufacturing Technology.
关键词： 先进制造技术；信息制造；制造观；教学方法
Key words: Advanced Manufacturing Technology；Information Manufacturing；Manufacturing Concept；Teaching Methods
中图分类号：G642.4 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0176-02
0引言
上世纪末以来，伴随以信息技术、自动化技术等为代表的人类科技的快速发展，制造已由传统机械制造升华为集机械、液压、光电、信息、材料、检测、通讯、自控等领域最新知识成果为一体的崭新学科，并对应演化形成了“精益生产、敏捷制造、虚拟制造、绿色制造”等一系列以优质、高效、低耗、灵活、清洁生产为原则，以取得理想经济、社会效益为目标的系列先进制造技术。这在有力推动人类社会经济发展同时，也对制造领域人才素质的培养提出更高要求。为此，在机械制造及其自动化等专业的教学中如何依据人类制造技术的发展历程和演变规律实现对学生现代制造观的培养显然意义明显，这对于目前正处于工业化发展转型关键阶段的中国民族工业更加意义重大。
1现代制造观的培养思路和入手点
自人类以造物区别于其他生物开始，制造作为人类所从事的一项基本活动便伴随着人类科技的发展和社会进步也处于不断发展之中。人类在通过自身制造活动有目的地提高改善自身生产、生活方式的同时，其对自身制造活动的认识也伴随科技的发展逐步深入，与之对应形成了制造观。虽然，目前对于制造观在概念上仍然没有形成明确一致的定义，但从人类认知外部客观世界的基本规律出发可明显看出：制造观显然是人类在自身制造活动的不断实践中，基于所认知形成的核心制造要素、属性来刻画制造活动规律而形成的。人类关于自身制造活动基本属性、规律的认知显然是制造观的基本内涵。因此，对于现代制造观的培养应在产品零部件的加工、装配这一传统制造认知的基础上，进一步从现代制造的概念、属性特征以及基本规律三个层次入手，自上而下地逐步开展。首先应在概念层次上，从制造是什么和做什么的角度为学生明确现代制造的概念和内涵，使学生建立对于现代制造的基本认知。其次，可进一步结合当前主流先进制造技术特点及其应用情况，通过对现代制造所共同遵循目标、原则和方法的分析，从制造如何实现角度培养学生关于现代制造属性、特征的基本认知。最后可依据所分析的现代制造基本属性、特征，进一步通过对现代制造核心要素和实施开展本质规律的总结，从现代制造的过程、组织、控制管理和人的作用等层次进一步明确关于现代制造的基本认知。根据上面所分析的现代制造观的培养思路及入手点，下面就针对所提出的三个层次具体讨论现代制造观的培养问题。
2现代制造的大制造概念
针对制造的概念，在依据国际生产工程学会（CIRP）的定义阐明制造是一个涉及“产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务”的一系列相关活动和工作的总称的同时，还应结合制造业当前发展现状，进一步从如下所述的“宽领域、多学科、全过程、多目标”等几个层面深入解释现代制造的内涵。
2.1 现代制造的行业领域现代制造已不再仅仅是机械制造，在人类不断提高自身的生产、生活水平这一目标的作用下，制造已演变为人类所从事的一项基本社会经济活动，它涵盖了机械、电子、化工、轻纺、食品等国民经济的广阔行业领域。
2.2 现代制造的学科领域现代制造在涵盖国民经济广阔行业领域同时，通过对各学科知识、方法的综合应用，必然会打破传统的行业、学科领域界线，转变为集机械、电子、材料、能源、信息、管理、生命科学、材料科学等为一体的综合学科。
2.3 现代制造的基本过程现代制造已不再仅仅是单一的机械加工、装配过程，其在内容上涵盖了“市场需求分析、产品规划、产品设计、工艺设计、加工装配、销售服务及报废产品回收处理”等产品生命周期全过程中的所有环节和活动。
2.4 现代制造的目标现代制造打破了传统机械制造以经济效益为最终目标的束缚，在创造良好社会、经济效益促进人类社会可持续发展的宏观原则下，现代制造以产品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得准等作为制造活动实施开展所共同遵循基本目标。实际中，制造的优劣就是基于这些目标，从技术、经济和社会学角度综合开展评价做出的。
针对上述内容，如果可以同时结合以汽车为代表的某机电产品的制造发展历程对其加以解释说明和验证，就可以更生动地从概念上深化学生对于现代制造的基本认知，帮助他们树立现代制造的大制造概念[1][2]。
3现代制造的属性特征
毋庸置疑，现代制造的属性、特征与制造技术的发展密切相关。实际中，制造的特征和属性是制造活动实施开展所共同遵循的目标、原则、策略和方式的体现。它们是伴随人类社会和经济的发展，科技的进步以及人类对其自身制造活动的不断深入认知而逐步积累形成的[3]。制造的属性特征和制造技术之间存在紧密联系，一方面人类制造活动可以基于制造技术的发展不断形成新的属性特征，另一方面，新属性、特征为制造活动所带来的变化也为制造技术的进一步改进发展提供契机。鉴于此，实际教学中，在讲述先进制造技术各自优势特点和机理的基础上，可进一步针对所讲述的各项先进制造技术，通过对表1中对应内容的讲述说明人类制造活动因制造技术，特别是先进制造技术的发展应用所发生的改变，从而可阐明现代制造属性和特征的技术诱因。
如表1所示，伴随先进制造技术的实施发展，现代制造在产品研发周期、质量、加工手段、组织方式等方面发生了显著的提升转变。这在提高人类生产能力的同时也必然会引发人类制造活动开展方式、方法的改变，形成如表2所示的全新属性和特征[5][6]。
（浙江师范大学， 321004）
摘要：通用技术课程具有跨学科、多学科的属性，是对学科体系的超越。现行的通用技术课程中有如下几个跨学科概念较为重要，它们分别是：设计、结构、流程、系统和控制，这些概念需要在教学中进一步探索和研究，从而最大限度地开发通用课程的价值。
关键词 ：通用技术 跨学科概念 新课题
21 世纪，知识的增长一日千里。要想在这个世纪更好地生存，人们所需学习的知识和技能日益增多， 特别是科学和技术知识。人们学习的时间和精力是有限的， 为此，在当今国际课程领域提出新的变革，那就是跨学科概念（Crosscutting-Concepts）。跨学科知识整合有助于对事物整体属性的揭示和复杂性问题的创造性解决，已成为人类进行知识建构和知识生产的重要方式。在本文中跨学科概念是指一些可以在不同学科或相近学科与领域中都能应用的概念或概括性的理论等。
一、跨学科概念：国际科技课程改革的新主题
2009 年，一个目的为确定学生在科学教育中应该接触到的核心概念的国际研讨会在英国邓斯召开，研讨会中提出了科学教育中的大概念这一术语。科学教育中大概念的选择考虑以下一些情况：能普遍应用；能通过不同的内容来展开； 可以运用于新情况，使得大概念可以提供一些有力的工具，有效地应用于理解和解释改变着的世界。学过科技课程， 学生应该能理解一些物质科学、生命科学、空间科学、能源等以及它们在自然界中相互关系的大概念，也就是本文所使用的跨学科概念。美国国家研究理事会（NRC）于2011 年7 月正式颁布的新一代科学教育框架（A Framework for K-12 science Education:Practice,Crosscutting Concepts,and CoreIdeas）中写到“跨学科概念（Crosscutting1Concepts）是指那些能应用于所有科学与工程领域的通用概念，它们都具有解释的价值”。主要包括7 个，分别是：模式，原因和结果，尺度、比例和数量，系统和系统模型，能量和物质，结构和功能，稳定和变化。跨学科概念超越了科学中各分支学科间的界限，能培养学生以通用性的思维来思考科学和看待世界。
此外，国外日益流行的STEM 教育更是包括了科学、技术、工程和数学等学科，在STEM课程学习中显然也更需要跨学科概念的学习和使用，才能更好地理解和学习STEM 课程。跨学科概念已经成为了国际科学技术类课程改革的新主题。
二、通用技术课程的多学科属性
普通高中通用技术课程属于通识教育范畴，是以提高学生技术素养为主旨的课程，面向全体学生， 拓展每一位高中生技术学习的经历。通用技术课程坚持基础性、通用性、选择性与时代性的高度统一， 注重国际经验与我国国情相结合，体现未来走向，是具有中国特色、富于开拓创新的高中技术课程新架构。技术课程与自然科学和社会科学都有着密切的联系， 强调各种学科资源的融会贯通和整合运用， 注重在综合各个学科知识基础上的技术探究、技术设计和技术操作。
通用技术课程包括必修模块与选修模块，必修模块的基本内容是技术设计，技术设计是技术的基础内容和发展关键，是所有技术的通用性的基础内容，也是培养学生技术素养，让学生理解技术、使用技术解决问题的前提。选修模块有七部分，分别是：电子控制技术、建筑及其设计、简易机器人制作、现代农业技术、家政与生活技术、服装及其设计、汽车驾驶与保养。
从通用技术课程的内容可以看出，通用技术课程是通识类的教育课程，具有多学科的属性。现代社会科技的发展日新月异，新技术不断涌现，使得中小学技术教育的内容越来越丰富，技术发明、创造与使用中涉及的学科与相关学科的知识越来越广泛。
三、通用技术课程中的跨学科概念
跨学科概念能加强学科之间的联系，有助于学生形成对技术的整体、连贯的认识，形成适应社会发展的技术素养。通用技术课程具有高度综合性， 是对学科体系的超越，现行的通用技术课程中有如下几个跨学科概念较为重要，它们分别是：设计、结构、流程、系统和控制。
（一）设计
设计是对造物活动进行预先的计划，可以把任何造物活动的计划技术和计划过程理解为设计。设计是一个跨学科的概念，一般意义上的设计是指综合设计， 它涉及广阔的领域。技术世界中的设计，其核心是技术设计。在通用技术必修1 模块中，技术设计是核心内容。关于设计的主要内容有：技术与设计的关系、设计中的人机关系、设计的一般过程和一般原则等。通过技术与设计关系的教学，学生可以学习到设计这个概念的丰富含义，也可以了解到设计在技术发展中的重要作用。在设计中的人机关系课程中主要学习如何合理地处理人机关系以达到高效、健康、舒适、安全的目标，合理人机关系的实现需要综合考虑普通人群与特殊人群、静态的人与动态的人、人的生理需求和心理需求以及信息交互等方面的问题。产品设计的一般过程包括发现与明确问题、制定设计方案、制作模型或原型、测试评估及优化、产品使用和维护等阶段。
《普通高中技术课程标准（实验）》指出：“技术设计具有通用性强、适用面广、可迁移性大、实施条件灵活等特点。”设计的一般过程和设计的原则是设计这个跨学科概念学习的重中之重， 它不仅可以应用于技术上，还可以运用在一般的问题解决上。
（二）结构
结构是指不同类别或相同类别的不同层次按程度多少的顺序进行有机排列。从通用技术角度来讲，结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配和排列。世界上任何事物都存在着结构，结构多种多样且决定着事物存在的本质。结构不但在技术领域广泛使用，在文学、科学、工程、建筑等众多物质相关的学科中都是一个较为核心的概念。由此可见，结构是一个广泛使用的跨学科概念。
在通用技术课程必修2 模块中， 对结构这一跨学科概念进行了详细的讲解。首先从力学角度对结构进行了分析， 不同的结构其受力分析不同，不同的结构适应不同的力，分析结构的受力情况可以更好地根据设计需要设计出与之相适应的结构。从力学架构与形态方面考虑，结构通常有实体结构、框架结构和壳体结构等基本类型。从技术设计中来考虑结构， 主要是要学习如何设计结构使结构具有更好的稳定性和强度。总之，在进行结构设计时注意追求的是牢固、稳定、简约、和谐、美观。
把握物质或产品的结构， 使结构牢固、简约、美观等，是一种技术设计思想的体现。学习和掌握结构这个跨学科概念，有助于对其他具有一定抽象或者具体的结构的理解和把握，从而更好地把在通用技术学科中学习过的结构的知识迁移应用到别的学科、领域和生活中去。
（三）流程
流程是指事物进行中的次序或顺序的布置和安排。人的任何活动都是在一定的时间和空间内按照一定的顺序和规则发生的。生活学习和工作中处处都有流程， 科学、合理地安排流程可以指导我们正确地做事，提高工作和学习的效率。
在通用技术必修2 模块中主要从流程的含义、流程与生活工作和流程的设计优化等方面对流程进行了阐述。流程是一项活动或一系列连续有规律的事项或行为进行的程序。通过流程的学习，为日常生活中常见的活动和技术活动中工艺流程的安排提供了优化设计的可能。流程设计的改进通常以提高工作效率，或降低成本，或节约能源，或省力，或减少环境污染等为目的。流程的表达有多种方式，包括文字、表格、图示、模型等多种方式。流程的优化是一个需要不断探索的过程，根据不同的目标可以安排确定不同的流程。
流程的设计根据不同的目标需要考虑许多不同的因素，流程需要根据具体事务的内在性质和本质特点进行安排。很显然，流程是一个跨学科概念。
（四）系统
系统是由相互联系、相互作用、相互依赖和相互制约的若干要素或部分组成的具有特定功能的有机整体。系统论的基本思想方法，就是把所研究和处理的对象当作一个系统，分析系统的结构和功能，研究系统、要素、环境三者的相互关系和变动的规律性，并优化系统观点。世界上任何事物都可以看成是一个系统，系统是普遍存在的。
通用技术必修2 模块从系统的结构、系统的分析和系统的设计三个方面对技术中的系统进行了阐述。系统的基本特性是整体性、相关性、目的性、动态性和环境适应性。
整体性是观察和分析系统的基本思想和方法，掌握进行系统分析的步骤、原则和方法，学会对系统进行分析，并在分析的基础上对系统进行优化，提高系统的效益。系统分析要坚持整体性、科学性和综合性的原则，系统优化是指在给定的条件下，根据系统的优化目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化（或最小化）。
系统是现代社会最重要的方法论之一，是一个跨学科概念，在各学科、技术、工程领域中均可以应用。在通用技术课程中教学“系统”这一跨学科概念，可以拓展学生的思维，帮助学生形成系统的思维和方法，有利于学生把这一方法论和思想迁移应用到生活、学习和工作中去。
（五）控制
事物的发展有多种可能性， 人们根据自己的目的， 通过一定的手段使事物沿着某一确定的方向发展，就形成了控制。控制的概念是很普遍的，工程技术中的调节、补偿、校正、操纵，社会过程中的领导、指挥、支配、管理、经营、教育、批评、制裁等，都是一定的控制行为。在生产和生活中的应用十分广范。
通用技术必修2 模块主要从控制的手段与应用、控制系统的工作过程与方式、闭环控制系统的干扰与反馈、控制系统的设计与实施四个方面对控制进行了阐述。过去人们对事物的控制主要采用人工控制的手段， 随着科学技术的发展，出现了自动控制。在现实生活和工作中，往往需要对各种事物进行控制，从而提高人们的生活质量。而任何一个控制都需要若干个环节来共同实现， 这些环节所涉及的装置就构成了控制系统， 控制系统主要有开环控制系统和闭环控制系统。
四、研究小结
通用技术课程中的跨学科概念具有广泛的迁移价值。设计、结构、流程、系统和控制是现代社会广泛使用的跨学科概念， 可以在各学科之间相互迁移使用， 也可以迁移到人们日常的生活、学习和工作中去。在通用技术课程中教学具有广泛迁移价值的跨学科概念为学生的迁移能力的形成和技术知识与思想的迁移应用，打下了坚实的知识基础。
目前，尤其是广大通用技术教师还没有意识到这些跨学科概念对学生终身发展的巨大价值和意义。因此，通用技术跨学科概念的教学需要进一步的探索和研究，从而最大限度地开发通用技术课程的价值，更好地服务于学生的终身发展。
参考文献：
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［2］【英】温·哈伦.科学教育的原则和大概念［M］.韦钰译.北京：科学普及出版社，2011
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关键词：CAD技术 先进制造技术 研究热点 发展趋势
0 引言
先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、详细设计、工艺设计等内容。工程设计的结果直接影响产品的功能、性能、质量、制造成本与交货期。随着计算机技术的发展，工程设计技术的范围不断拓宽，工程设计的手段不断改进，并提出了许多新的设计思想和设计方法。计算机辅助设计（CAD）技术在现代制造技术中所扮演的角色越来越重要，已逐步成为影响制造业发展的重要因素。
1 CAD技术的研究热点
目前，关于CAD技术的研究十分活跃，研究领域极为广泛，以下仅列举其中几个热点方面。
1.1 参数化设计 参数化设计方法是将CAD模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值，就可得到不同大小和形状的零件模型。
实现参数化设计的团建是建立参数化模型。参数化模型表示了零件图形的集合约束和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑关系约束，如平行、垂直、相切、对称等；尺寸约束是通过尺寸标注表示的约束，如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。工程约束是指尺寸之间的约束关系，通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。
在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系，即将参数分为两类：其一为各种尺寸值，称为可变参数；其二为几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数。因此，参数化模型中建立的各种约束关系，正是体现了设计人员的设计意图。
参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都有较大的应用价值。目前，参数化设计中的参数化建模方法主要有变量几何法和基于结构生成历程的方法，前者主要用于平面模型的建立，而后者更适合于三维实体或曲面模型。
1.2 基于特征设计 如前所述，特征设计是用“特征”来取代纯几何元素构建物体模型。特征是构建零件的最基本的要素，它能以较高的抽象级别和不需要解释的方式来标示物体模型。它既表示了零件的几何信息，又反映了零件与制造有关的信息。例如，对孔的设计，实体造型系统常采用圆柱体与某个实体进行逻辑运算来实现，计算机仅仅知道哪些部分没有材料而已，并不能“认识”哪是一个孔。对于特征造型系统，孔是一个特征，具有直径、长度、公差、表面粗糙度、位置等属性，并包含了基准、装配等信息。
每一个特征基本上对应一组加工制造方法。特征的“语义”使设计人员对同一特征有相同的理解。因此，基于特征的设计更适合于CAD/CAM的集成和CIMS中的建模需要。
1.3 计算机辅助概念设计 概念设计是设计过程中最重要的阶段，概念设计的好坏对产品设计质量起着决定性的作用。但由于概念设计的复杂性，及其所涉及的种种设计知识的不确定性，给计算机辅助概念设计带来很大的难度，制约了其发展。概念设计的过程主要是评价和决策的过程，他涉及产品功能、动作和结构等因素，对产品的价格、性能、可靠性、安全性等均有着重要的影响。目前，计算机辅助概念设计的方法可分为两大类，即自动生成设计方案和交互生成设计方案。
1.3.1 自动生成设计方案 目前主要采用人工智能技术。为了使计算机有效地支持概念设计活动，需要解决两大难题，即建模问题和推理问题。前者是对产品的功能、动作和机构及其之间的关系进行描述；后者实质上就是生成和选择合适的方案。
建模的核心问题是模型的表示法。目前已提出各种表示法，如语言、图形、对象、知识模型和图像法等。语言表示法属于一种形式描述方法，他能保证计算机有效地进行推理，称为面向机器的表示法。而图像表示法是一种高度可视化的表示法，它可以提供一种辅助设计人员进行创新的建模环境，称它为面向人的表示法。其它表示法则界于这两者之间。各种表示法往往只支持描述概念设计的某一方面，目前还缺少一种能描述概念设计各种因素的统一模型，这正是下一步的研究目标。
推理问题的重点是在转换过程，即把用户需求映射到实现所给需求集合的一些实际的结构上。难点在于产生和选择合适的映射方法。同样也有很多推理方法支持概念设计活动，如神经网络、基于实例的推理法、基于知识的推理技术、优化、价值工程和定性推理等。但目前也只能设计一些特定领域的例子，离全面应用还有很大差距。
1.3.2 交互生成设计方案 由于概念设计的复杂性，自动地生成设计方案是很困难的，采用交互技术是目前可行和有效的方法。在概念设计阶段可充分利用网络与多媒体技术，如在网上迅速查找与概念设计相关的设计实例，利用协同设计技术，使群体成员易于参与概念设计，并做出积极贡献等。
