劉振宇 管 泉 劉 瑾 厲 娜 孫 琴
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青島市海洋環境觀測產業發展
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為進一步加快青島市海洋環境觀測產業化進程,對青島市海洋環境觀測產業現狀、市場需求、發展瓶頸、關鍵技術攻關以及研發需求、創新資源配置等方面進行了深入研究,繪制出青島市海洋環境觀測產業創新路線圖,并從開展關鍵技術攻關,突破制約產業發展的技術瓶頸、建設高層次創新載體,提升產業自主創新能力、引進培育高層次海洋環境觀測人才,提高核心競爭力、加強國內外合作交流,促進海洋環境觀測產業的國際化發展等角度提出青島市發展建議。
海洋科學是一個以探測、調查為前提,探索海洋科學規律的自然科學領域,海洋環境觀測儀器裝備是重要基礎和發展保障。海洋環境觀測儀器裝備是我國最薄弱的行業之一,這種局面若不改變,我國不僅僅在高精尖的海洋科學調查資料獲取上存在困難,更在國家戰略上處處受制于人,甚至為國家國防與經濟安全的保障帶來不利影響。
一、國內外發展現狀
(一)國外產業概況
國際上現代意義上的海洋環境觀測儀器裝備出現于20世紀50年代,主要特征是信息技術的應用和自動化與電子化水平的提升。目前國際海洋環境觀測儀器裝備的總體趨勢是高集成度、高時效、多平臺、智能化和網絡。其中,挪威、英國和美國等歐美國家的海洋環境觀測儀器裝備產業發展最為成熟(詳見表1)。
整體來看,國外海洋環境觀測儀器裝備產業不僅技術具有絕對優勢,其產品轉化和產業組織能力也極為完善。技術研發緊密關注市場,政府、企業、研究機構和市場服務機構有機協同,當新技術達到一定成熟度后即從研究院所轉入企業進行工程化、產業化開發,企業完全按照嚴格的市場機制進行商業運作,而產品銷售和技術服務收入進一步用于推動新技術、新產品研發,從而產業基礎和創新能力實現周期性快速提升。
(二) 我國海洋環境觀測儀器產業發展狀況
我國海洋環境觀測儀器裝備產業發展主要分布于環渤海、長三角和珠三角的青島、天津、大連、杭州、上海、廣州等沿海城市(詳見表2),基本特點是依托科研機構沿產業鏈自上而下發展,如中國科學院聲學所和自動化所,山東省科學院海洋儀器儀表研究所,中國船舶重工集團所屬的七一〇所、七一五所和七二〇所等,體現為一體化的研發、制造、銷售和服務的產業發展模式。
中國海洋環境觀測儀器整體技術與產業發展水平仍大大落后于海洋環境觀測儀器裝備產業發達國家,主要體現為:
1. 精確性與可靠性不高。我國絕大部分產品技術處于國際上20世紀90年代初中期水平,技術含量高的自動化儀表及系統、科學測試儀器、傳感器元器件等產品同國外差距明顯,產品的可靠性與國外產品相差2個數量級,測量精度與國外產品差1個數量級。
2. 國內現有產品智能化程度較低。在通過對原始信息的數字處理排除外部干擾對信息的影響,提高產品的環境適應性和測量真實性上存在差距。
3. 國內技術開發投入普遍不足,產品技術更新周期長,且缺乏針對使用對象而開發的專用解決方案。
4. 高競爭力的技術商品缺乏。國內的海洋技術研究雖取得了不少的優秀成果,研制了一批技術含量很高的海洋環境觀測儀器設備科研樣機,但由于諸多原因,基本上仍然停留試制品階段,沒有形成具有市場競爭力的高技術商品。
5. 海洋環境觀測儀器生產企業極少。我國專業的海洋環境觀測儀器生產企業極為缺乏,至今還很少有通過市場競爭而取得出口權的海洋環境觀測儀器裝備企業。按國家統計局和有關行業部門統計,國內中檔產品以及許多關鍵零部件60%以上的市場份額被國外公司占有,而大型和高精度海洋環境觀測儀器則更依靠進口。

表1 國際主要國家海洋環境觀測儀器裝備產業概況

表2 中國主要城市海洋環境觀測儀器產業發展情況

表3 青島海洋環境觀測儀器裝備產業基本情況
6. 產品網絡化處于起步階段。國外產品的網絡化在已經進入實用階段,我國則基本處在起步階段。
產業優勢
1. 海洋產業發展基礎良好
青島作為我國沿海重要的經濟中心城市和環黃渤海經濟圈的一顆明珠,是山東半島藍色經濟區的核心城市,擔負著提升我國海洋經濟及海洋產業發展的重要角色。青島市海洋產業門類齊全,產業結構逐步完善,已成為山東半島新興海洋科技產業的主要聚集區。“2014年青島市完成海洋經濟總產值6723.4億元,同比增長14.7% ;實現海洋生產總值1751.1億元,同比增長13.1%,增速較上半年和三季度分別提高0.9個百分點和 0.6個百分點”(2014青島海洋經濟突破1700 億 總產值6723.4億,http://news.bandao.cn/news_ html/201503/20150318/news_20150318_2512381. shtml)。海洋經濟得到快速發展,對經濟貢獻不斷增強。
2. 海洋環境觀測儀器裝備創新實力雄厚
青島是中國海洋科技先導城,擁有國內一半以上的海洋科技人才,是一座集海洋科研、國際學術交流和人才培養為一體的東方海洋科學城。青島有多所國家級、省級和大型企業所屬的海洋環境觀測儀器研發機構。中國海洋大學是我國重要的海洋學科建設和海洋技術人才培養單位。國家海洋局第一海洋研究所和中國科學院海洋研究所是專門從事海洋基礎研究、應用基礎研究和社會公益服務的綜合性海洋科研機構。山東省科學院海洋儀器儀表研究所是我國最早從事海洋技術理論研究和應用研究、海洋監測設備研究開發和產品生產的科研機構之一,并建有國家海洋監測設備工程技術研究中心、國家海洋環境觀測儀器裝備國際科技合作基地、山東省海洋監測設備產業技術創新戰略聯盟等研發組織或機構。青島國家深?;厥俏覈袚詈YY源勘探、科學考察、環境觀測,承擔深海裝備的購置和改造,開展深海技術裝備的研發和試驗的重要組織機構。中國船舶重工集團公司第七一〇研究所是從事海洋工程領域的骨干研究機構,在青島已設立基地。
3. 海洋環境觀測儀器裝備產業已初具規模
青島海洋環境觀測儀器裝備研發機構、生產企業和銷售企業齊聚(詳見表3),推動青島海洋產業體系更趨完善,青島海洋環境觀測儀器裝備產業已培養出一批技術創新帶頭人和高新企業管理人才,一批海洋環境觀測儀器設備生產的高級技術工人,并初步形成產品營銷網絡及售后服務體系。
青島海洋環境觀測儀器裝備產業總體發展較快,產品導向和市場定位也比較鮮明,海洋環境觀測儀器裝備產業鏈已具雛形,呈現兩頭較大,中間較小的結構,前端的技術研發在國內較有優勢,后端的國內外產品代理銷售在市場上占有很大份額。
存在問題
1. 產業發展處于起步階段,產業體系尚需完善
當前青島海洋環境觀測儀器裝備總體產業規模還不大,作為海洋高技術產業,其當前發展總量、水平和貢獻同青島的海洋產業基礎資源優勢和科技創新實力還不匹配,尚未成為有份量的新經濟增長點。青島海洋環境觀測儀器裝備整體尚未形成具有較強國際競爭力的專業化制造能力,市場需求主要由貿易公司在本地代理國內其它地區和國外產品銷售來滿足。青島海洋環境觀測儀器裝備產業的相關支撐產業發展還需要給予重視,特別是海洋環境觀測儀器裝備制造設備、原材料和電子控制元件的配套能力需要加強。
2. 部分核心技術尚需掌握,產業化能力有待增強
在海洋環境觀測各個方向,除水下數據實時傳輸技術和傳感器總線式處理控制技術方面處于國際先進水平,新型微波遙感器(干涉成像高度計、波譜儀)與海洋動力信息反演技術、全極化散射計海面風場反演技術、微波輻射計海面鹽度信息提取技術、靜止軌道海洋水色衛星信息提取技術與國際先進水平較接近外,總體上其他技術基本均落后國際先進水平 5~10 年,甚至更長。我國尚沒有一款成熟的生態傳感器產品,而產品從定型到成熟仍需要3~5 年左右的時間,即使對于目前我國已比較成熟的技術(海水原位葉綠素、營養鹽等參數等監測技術),仍與國外有5 年左右的差距。
青島海洋環境觀測儀器裝備的科研總體實力與國外先進水平相比還有一定差距,高端配套設備多被國外供應商所壟斷,研發設計和技術創新能力需要進一步提高。儀器長期運行的可靠性以及金融資本投入不足、研發與需求脫節等導致產業化能力低。據估計,青島整個海洋科技成果只有20%在本地轉化,海洋裝備類科技成果轉化率比例則更低。
3. 產業龍頭企業較少,產業集聚能力亟需提升
由于海洋環境觀測儀器裝備制造業具有投入高,風險大,用戶單一和經濟收效慢的特點,青島海洋環境觀測儀器裝備產業企業參與的積極性普遍不夠高,企業總體數量較低,而具有較強競爭力和產業鏈整合能力的龍頭企業不多,且同上下游關聯企業的協同性較弱,行業整體帶動性還需增強。青島海洋環境觀測儀器裝備企業整體發展比較分散,還沒有形成有特色的專業產業集群,產業集聚效應較弱。
4. 高端人才數量不足,結構不盡合理
目前青島海洋環境觀測儀器裝備高端技術和項目運營人才緊缺,還需大力提升對國際國內海洋環境觀測儀器裝備高端人才的吸引力。駐青高校中船舶與海洋工程大專院校的綜合實力相對還不夠強,專業素質的培養同海洋環境觀測儀器裝備產業的發展要求還有差距。青島海洋科技基礎研究人才同應用技術開發人才的比例是3:1,海洋科技成果的轉化人才存在不足。青島未來海洋環境觀測儀器裝備全行業對中高級技工的需求將持續增長,高職高專類學校更需進一步重視海洋環境觀測儀器裝備專業技工培訓同企業的交流合作。
青島市海洋環境觀測產業SWOT分析
針對青島市海洋環境觀測領域發展面臨的內部優劣勢以及外部的機會與威脅,構建了青島市海洋環境觀測產業SWOT分析矩陣,如表4所示。

表4 青島市海洋環境觀測產業SWOT分析矩陣
綜合青島海洋環境觀測產業基礎與現狀,繪制了青島海洋環境觀測產業技術路線圖(圖1)。路線圖顯示,青島市應依托科研院所、高校以及企業等創新資源,重點在海洋觀測平臺、海洋傳感器微縮實驗室、海洋污染及災害預報監測、海洋生態遙感及導航定位通信等開展基礎前沿研究、重大共性關鍵技術攻關和應用示范,并結合搭建創新載體、培育骨干企業、建設產業園區等舉措,突破發展瓶頸,推動產業快速發展。
針對青島市海洋環境觀測產業存在的問題,結合產業技術路線圖的研究結論,對我市海洋環境觀測產業發展提出如下建議。

圖1 青島海洋環境觀測產業技術路線圖
開展關鍵技術攻關,突破制約產業發展的技術瓶頸
青島市在海洋環境觀測方面的一些關鍵技術落后于世界先進水平,已成為制約產業發展的瓶頸。充分發揮青島市海洋科技優勢和人才優勢,依托高校、科研院所、企業等研發力量,通過項目支持等方式,組織聯合攻關,重點突破浮標新技術裝備、海洋傳感器、海洋環境的能源獲取等技術裝備。
建設高層次創新載體,提升產業自主創新能力
發揮青島市海洋領域優勢,支持各類創新載體建設。支持海洋環境觀測儀器產業技術創新戰略聯盟建設,以此帶動企業和研發機構合作,推進先進技術向企業轉移;支持海洋環境觀測裝備儀器產業園等建設,構建海洋環境觀測儀器配件集散平臺、海洋特種加工平臺等創新型產業集群,提升產業自主創新能力。
引進培育高層次海洋環境觀測人才,提高核心競爭力
充分利用國家“千人計劃”以及“青島英才211計劃”等政策,加快引進國內外高端行業領軍人才和技術團隊帶項目、帶成果來青島創新創業,加大對引進人才的資助、支持力度。支持高等院校開展、設立海洋環境觀測相關學科和專業,培育專業技術人才。
加強國內外合作交流,促進海洋環境觀測產業的國際化發展
依托駐青高校、科研院所、企業等機構,加強與國內外海洋環境觀測企業、創新團隊及人才的交流合作。支持中國海洋大學與山東省儀器儀表研究所合作,支持駐青科研機構、企業等與日本JFE Advantech、日油技研(NGK)工業株式會社、加拿大Rockland Scientific、美國SeaRobotics公司、加拿大Xeostech公司、英國AC-CESS公司等機構的引進、合作;吸引國內外本領域知名企業來青建立總部、研發中心、生產基地等,以合作引進先進技術、管理及營銷理念,促進青島市海洋環境觀測產業的國際化發展。

劉振宇 管 泉 劉 瑾 厲 娜 孫 琴
青島市科學技術信息研究所
劉振宇(1976-)男,本科,工程師,主要研究方向為專利分析、情報研究等。
本文系青島市科技計劃項目“ 青島市“十三五”科技發展規劃編制(含服務業發展規劃)”(項目編號:14-3-5-2-J)研究成果之一
10.3969/j.issn.1001-8972.2016.10.036